Jan . 2024
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英飛凌作為全球功率半導體市場絕對的領導者，對全球「減碳」事業的探索也一直走在前面。 2023年4月，英飛凌也將工業功率控制事業部正式更名為零碳工業功率（GIP,Green Industrial Power）事業部，也可以看出英飛凌繼續加碼綠色能源市場的決心與信心。
SiC作為英飛凌減碳事業的關鍵產品，一直以來英飛凌對SiC產品在多個關鍵應用市場推進付出了許多努力。 同時，英飛凌也堅定看好SiC的發展前景，2024年，英飛凌也將發表多款碳化矽產品和新一代碳化矽技術。
本次我們邀請到英飛凌科技零碳工業功率事業部大中華區產品總監王丹先生，與我們分享一下英飛凌SiC產品在零碳工業市場的探索進展與計劃：
A：碳化矽MOSFET在材料與元件特性上不同於傳統矽，如何確保性能與可靠性的平衡是所有廠商需要面對的首要問題。 英飛凌M1H CoolSiC™ MOSFET非對稱溝槽柵提供性能與可靠性的最優折衷設計。
作為溝槽柵技術的倡導者和先行者，英飛凌CoolSiC™ MOSFET採用非對稱溝槽柵極結構，這項創新的技術很好解決了閘極氧化層的可靠性問題，也提高了SiC MOSFET的性能 ，而且使得每個晶圓可以比平面柵多產出30%的晶片，在成本和性能上保持持續的競爭優勢。
新推出的增強型M1H碳化矽（SiC）MOSFET晶片，進一步改善了柵極氧化層質量，使得閾值漂移可以忽略不計，並且顯著拓寬了閘極電壓視窗。 M1H晶片的閾值電壓約4.5V，具有非常低的米勒電容，能夠有效抑制寄生導通現象，增加可靠性。
英飛凌CoolSiC™晶片技術性能上的優勢，使變換器的設計可以變得更有效率，單一逆變器的額定功率得以進一步提高，從而降低整體系統成本。
A：我們預計到2030年，SiC的市場規模將成長至約200億歐元。 屆時，英飛凌將佔據全球30%的SiC市場份額，其中工業和汽車應用市場的佔比預計將各為50%。
A：光伏，電動車，儲能充電等電力電子系統向更高電壓發展已成為產業的必然趨勢，這對半導體裝置也提出了高耐壓要求。
相較於矽基高壓元件，碳化矽開關元件擁有更高的頻率和更小的導通電阻以及開關損耗，在大功率或超大功率應用領域有著天然的應用優勢，也必將伴隨著應用的發展 向著更高的電壓等級蓄力發展。
英飛凌在碳化矽晶片技術、裝置設計和應用上累積了20多年豐富經驗和創新的技術，並且不斷推陳出新，推出更高電壓等級的SiC功率裝置，在工業級與車規級解決方案並行 力，橫跨600V至3300V規格。
自2022年2000V CoolSiC™ MOSFET推出Easy3B封裝的功率模組，今年2000V MOSFET模組系列新添全新工業標準封裝產品－62mm CoolSiC™ MOSFET 2000V M1H產品。
此外，2023年英飛凌推出3.3kV XHP2 CoolSiC™ MOSFET功率模組，專為牽引應用量身打造。 此模組不僅滿足牽引等嚴苛的運轉條件，還能使列車馬達和變頻器的總能耗降低10%，有助於打造更環保、更安靜的列車。 這些特性對於未來的列車交通極為重要。
正是由於SiC MOSFET的出色性能，其在光伏逆變器、UPS、ESS、電動車充電、燃料電池、馬達驅動和電動車等領域都有越來越廣泛的應用。
A：在過去的三、四年裡，晶圓供應短缺一直是限制寬禁帶半導體產業發展的重大瓶頸之一。 面對不斷增長的市場需求，包括英飛凌在內的眾多重量級玩家已經意識到必須擴大投資，以支持供應鏈建設。
英飛凌旨在成為業界最具競爭力的SiC技術供應商，目標到2030年之前，在全球碳化矽市場中所佔的份額提高到30%，碳化矽年收入超70億歐元。
2023年，英飛凌投資50億歐元在馬來西亞建造全球最大的8吋碳化矽功率晶圓廠；對菲拉赫工廠現有矽設備進行改造，將現有的150毫米和200毫米矽生產線轉換為碳化矽和氮化鎵生產線中心。
此外，英飛凌與包括天嶽先進和天科合達在內的6家SiC供應商簽訂了晶圓和晶錠供應供貨協議，確保供應鏈高效安全，蓄足力量迎接碳化矽市場的強勁成長，鞏固SiC技術和規模的領先地位。
A：堅持技術創新：英飛凌作為以創新為立命之本的半導體企業，長久以來，一直實踐以技術創新驅動產品創新，以產品創新驅動應用創新的理念。
作為功率半導體的產業領導者，英飛凌連續20年蟬聯全球功率半導體市場佔有率第一的殊榮，並且不斷加碼第三代半導體，從矽，碳化矽到氮化鎵，英飛凌在所有材料 和技術的功率系統領域處於領先地位，透過技術創新和差異化產品在市場中保持領先地位。
堅持顧客導向：半導體技術的產品創新與應用創新以前所未有的方式在加速的融合，共同迭代成長。 英飛凌總是與客戶緊密站在一起，傾聽客戶的聲音，與客戶一起設計領先的方案，共同參與新興應用的早期開發，推出更多滿足客戶需求的產品，助力他們成為本土市場的技術引領者 。
堅持長期主義：英飛凌秉持長期主義的經營理念，順應全球低碳化和數位化兩大方向，積極佈局消費電子、能源、汽車三個板塊的長期發展，從原材料的供應到生產流程的優化，多 管齊下，我們全面把控生產流程，確保供應鏈的長期安全可靠。 立足長遠的技術路線，優質可靠的品質保證，形成差異化的，規模化的競爭優勢，從容應對市場的機會和挑戰。
A：SiC元件的應用潛力貫穿整個能源轉換鏈，可為交通、新能源發電、儲能、資料中心等應用情境中提供能源效率提升的潛力。
以光伏為例，採用英飛凌CoolSiC™系列的碳化矽MOSFET，在重量不變的前提下，可以將組串式逆變器的功率加倍。 高溫工作時的效率下降現像也會因為碳化矽元件的使用而大大改善。
而在儲能係統中，電池是主要成本擔當，如果從超級結MOSFET切換到1200V的碳化矽MOSFET，可以降低電池損耗，在不增加電池尺寸的前提下提升電池電量。
此外，CoolSiC™ MOSFET可縮小工業電源的系統尺寸，使全天候運作的不間斷電源系統能耗大幅降低。
而面向電動車充電樁應用，英飛凌碳化矽產品得益於其高功率密度的優勢，裝置數量較同類矽解決方案減少了一半，可以實現更高的充電效率。
英飛凌提倡「從產品到系統」的策略方針，但從產品技術到解決方案，是一項龐大的系統工程，並非僅靠一己之力就能順利實現，只有透過與客戶的緊密合作，深耕 於對客戶的理解，才能夠解決客戶系統面臨的問題，幫助客戶的系統達到最優。 也只有這樣，才能真正設計出既有創新力，又被市場認可的產品。
A：英飛凌是唯一一家在能源效率方面，可以面向發電、輸電、配電和儲能領域提供完整產品和系統解決方案的功率半導體公司，應用領域非常廣泛，涵蓋發電、儲能、電力傳輸 、家電、工業驅動、工業電源供應、工業機器人、工業車輛、牽引等，在能源轉換鏈的每個環節都不可或缺。
英飛凌致力於為世界注入無限綠色能源，讓每個人都能隨時隨地獲得所需的能源。 2023年4月，工業功率控制（IPC，Industry Power Control）事業部正式更名為零碳工業功率（GIP,Green Industrial Power）事業部，也可以看出英飛凌繼續加碼綠色能源市場的決心與信心 。
英飛凌在風能和太陽能領域處於領先地位，公司的功率半導體為整個能源轉換鏈樹立了很高的效率標準。 未來，英飛凌將繼續憑藉廣泛的產品組合和技術，以及在功率半導體、軟體和服務方面的前沿專業知識和經驗豐富的全球團隊，協助社會綠色轉型，推動整個產業、社會邁向淨零排放 、達成雙碳目標。
A：2024年，英飛凌碳化矽產品將有重磅產品發表。 此外，英飛凌下一代碳化矽技術也將在2024年有更詳細的揭露，敬請期待！
可以看出英飛凌對碳化矽發展前景寄予厚望，並信心十足。 從碳化矽產業鏈佈局上看，英飛凌在產品、產能、應用等方面正在全面滲透並逐步提升碳化矽半導體技術和產品組合以及產能，為即將迎來爆發的市場做了充足準備！
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文章來源：英飛凌工業半導體
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