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全球半导体巨头意法半导体(STMicroelectronics)于 11 月 6 日正式发布新一代车规级碳化硅(SiC)功率模块 STGAP200SiC。该产品采用 6 英寸晶圆工艺打造,击穿电压达 1200V,专为新能源汽车 800V 高压电驱系统量身定制,较传统硅基 IGBT 模块实现 40% 的功率密度提升与 30% 的散热效率优化。目前已斩获大众、宝马等国际头部车企 2026 年量产车型订单,预计年出货量将突破 500 万套,为高压平台车型的性能升级提供核心支撑。
核心技术突破:兼顾高性能与高可靠性STGAP200SiC 的量产落地依托多项关键技术革新,在性能与可靠性上实现双重突破。模块内置电气隔离式单通道栅极驱动器,具备 4A sink/source 驱动电流能力,支持 3.3V、5V TTL/CMOS 输入信号,输入输出传播延迟低至 75ns,可精准保障 PWM 控制精度。其高压轨耐受能力达 1200V,全温度范围内 dv/dt 瞬变抗扰性高达 ±100V/ns,能有效抵御车载复杂电磁环境的干扰。
在安全防护方面,模块集成了欠压锁定(UVLO)、热关断、硬件互锁等多重保护功能,可避免控制器故障导致的交叉导通风险,同时通过米勒钳位技术抑制快速换流过程中的栅极尖峰,大幅提升系统稳定性。封装上采用宽体 SO-8W 或 SO-36W 封装方案,部分型号支持独立源极与漏极引脚设计,允许用户通过专用栅极电阻自主优化开关特性,兼顾灵活性与 BOM 成本控制。与硅基 IGBT 相比,该模块不仅功率密度更高,开关损耗还降低 50% 以上,助力整车续航里程提升 8%-10%。
车企深度绑定:锁定高端车型核心供应链此次获得的订单将深度匹配主流车企的下一代电动化平台。其中,大众计划将 STGAP200SiC 集成于 Neue Klasse 纯电平台的主驱逆变器中,该平台将于 2026 年量产,主打长续航与超充能力;宝马则将其应用于新一代电动车型的电驱系统,适配从 3 系到 X 系列的多款产品,强化动力输出与能效表现。
两家车企相关技术负责人表示,经过为期 18 个月的联合测试,STGAP200SiC 在 - 40℃至 125℃的宽温工况下,循环稳定性与抗振动性能均优于行业同类产品,且交货周期较其他供应商缩短 30%,可有效缓解高端芯片供应链波动风险。除大众、宝马外,意法半导体还透露,该模块已进入比亚迪、蔚来等中国头部车企的验证阶段,预计 2027 年起订单规模将进一步扩大。
产能双线布局:支撑百万级出货目标为满足爆发式市场需求,意法半导体已构建 “欧洲 - 中国” 双线产能布局。其意大利卡塔尼亚 8 英寸 SiC 工厂将于 2025 年第四季度投产,全面达产后年产能可达 72 万片晶圆;与三安光电合资的重庆 8 英寸 SiC 工厂已在 2025 年 2 月通线,第四季度进入批量生产阶段,规划年产能 48 万片,两大基地合计年产能达 120 万片,可充分支撑 STGAP200SiC 等产品的规模化供应。
意法半导体功率器件部门负责人表示,公司正加速 SiC 产业链垂直整合,卡塔尼亚工厂将实现从衬底、外延到器件制造、模块封装的全流程自主生产,预计 2026 年 SiC 整体产能较 2024 年翻倍,为 500 万套的年出货目标提供坚实保障。此外,通过与英伟达等企业的技术合作,其 SiC 器件的功率密度与能效还将持续优化,未来将适配更高电压等级的电驱系统。
行业影响深远:加速 800V 平台渗透当前 800V 高压架构已成为新能源汽车高端化的核心赛道。数据显示,2024 年中国 800V 高压架构乘用车销量达 84 万辆,渗透率 6.9%,预计 2025 年将提升至 9.5%,2030 年突破 35%,对应搭载量有望超 700 万辆。而 1200V SiC 功率模块作为 800V 电驱系统的核心元器件,2024 年在新能源汽车电机控制器领域的应用占比已达 96%,未来几年年复合增长率将达 19.67%。
行业分析师指出,STGAP200SiC 的量产不仅巩固了意法半导体在车规 SiC 市场的领先地位,更通过技术迭代与成本优化,推动 800V 高压平台向中端车型下沉。随着 SiC 模块国产化与国际巨头的技术突破,高压电驱系统的成本将持续降低,有望加速新能源汽车全面替代燃油车的进程。
(本文内容综合自意法半导体官网、电子工程专辑、QYResearch 报告、腾讯新闻等渠道)
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