編者按:2024年歲末,繼年初重組銷售與營銷組織后,英飛凌科技工業(yè)與基礎設施業(yè)務帶著CoolSiCTM MOSFET G2和XHPTM 2 CoolSiCTM半橋模塊兩款碳化硅產(chǎn)品的應用詳解做了最好的年度注腳,并交上了滿意的答卷。
作為碳化硅市場的先行者和頭部玩家,英飛凌自1992年已經(jīng)開始了碳化硅技術的研發(fā),在過去的30余年中累計積累了近3萬項碳化硅專利。自2001年英飛凌推出世界上第一個商用碳化硅二極管以來,伴隨著晶圓4英寸、6英寸、8英寸的升級,英飛凌始終引領著碳化硅生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新,尤其是在收購晶圓激光冷切割技術廠商Siltectra之后,晶圓的利用效率達到了空前!
碳化硅——綠色能源價值鏈的主角,
近年來,在全球經(jīng)貿(mào)摩擦不斷加劇的背景下,綠色發(fā)展、環(huán)境保護和低碳生活是全球范圍內(nèi)難得的共識領域,跨越國界和文化差異,成為各國共同關注和努力的方向。作為將功率半導體產(chǎn)品植根于整個能源產(chǎn)業(yè)全鏈條、并占據(jù)領導者地位的科技企業(yè),英飛凌是如何布局并引領各個行業(yè)應用市場呢?“英飛凌持續(xù)深耕能源全鏈條,為包括發(fā)電、輸配電、儲能、用電在內(nèi)的電力全價值鏈提供系統(tǒng)級的高能效產(chǎn)品和解決方案?!霸谌涨芭e辦的年度碳化硅媒體發(fā)布會上,英飛凌科技工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)負責人于代輝介紹道。英飛凌的功率半導體廣泛應用于風電、光伏、高鐵、儲能等應用領域,為推動整個社會實現(xiàn)綠色低碳轉型發(fā)揮著重要作用。目前,國內(nèi)有超過 90,000 臺風力發(fā)電機在使用英飛凌的產(chǎn)品,這些風機2023年的發(fā)電量可滿足4.5億人/1.5億家庭的用電需求。同時,英飛凌的產(chǎn)品應用在總計超過220GW的光伏發(fā)電機組中,裝機容量相當于10個三峽水電站裝機量的總和。在如火如荼的儲能領域,英飛凌的產(chǎn)品應用在總計約15GW / 30GW的新型儲能系統(tǒng)中,裝機容量約等于1個白鶴灘水電站裝機量。
(英飛凌科技高級副總裁、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)負責人于代輝)
“業(yè)界已經(jīng)達成共識,擁有高能效和高轉換效率的碳化硅是滿足可持續(xù)性能源生產(chǎn)和消費的核心技術”。人類社會在歷經(jīng)三次工業(yè)革命后,生產(chǎn)效率實現(xiàn)了爆炸性的增長,然而這一進步的背后,卻是碳排放量的急劇上升。面對這一挑戰(zhàn),全球各國正積極倡導并投身于低碳化轉型的浪潮之中。這場轉型不僅僅是一次環(huán)保行動,更是一場深刻的電氣化革命!在以風電、光伏、儲能等為主的新能源架構中,雖然可再生能源的光環(huán)引入注目,但其漫長的能源轉換鏈條中包含著太多非100%的能源轉換與傳輸。每一次的能源轉換過程中都會存在能效的損失。電力電子未來發(fā)展的趨勢之一是使用更高的開關頻率以獲得更緊密的系統(tǒng)設計,在高開關頻率高功率的應用中碳化硅器件優(yōu)勢明顯。因此,追求更高效的能源轉換效率這一創(chuàng)新需求變得至關重要,而碳化硅技術恰恰就是這樣一種功率半導體的能效提升技術。
可靠性——碳化硅器件的領先者
深耕碳化硅領域30余年,依托產(chǎn)品線布局行業(yè)廣泛和功率半導體材料覆蓋全面兩大優(yōu)勢,英飛凌碳化硅的商業(yè)模式在全球范圍內(nèi)取得了巨大的成功。英飛凌希望能夠成為首選的零碳技術創(chuàng)新伙伴!“成功的關鍵在于要跟客戶聯(lián)合創(chuàng)新,這樣我們才可以在能效創(chuàng)新和設計創(chuàng)新上找到正確的解決方案”。英飛凌科技副總裁、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)市場負責人沈璐介紹到。
(英飛凌科技副總裁、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)市場負責人沈璐)
“怎么把系統(tǒng)做得更小、成本更低,甚至是更加節(jié)能、高效,這恰恰就是碳化硅所在的時代的價值”,作為碳化硅器件的領先者,英飛凌一直站在碳化硅的技術前沿,溝槽柵的創(chuàng)新、XHP封裝的優(yōu)化、.XT互聯(lián)技術、冷切割技術、8英寸產(chǎn)線……無一不引領著碳化硅技術的前進。
更先進的技術可以給與器件更高的篩選電壓和更厚的氧化層,從而保證更高的可靠性。在光伏、儲能等長期的戶外且高頻滿載的工作情況下,魯棒性、可靠性永遠是第一位的。
CoolSiCTM溝槽柵——穿越周期的革命技術
評價器件合格的標準參考其靜態(tài)和動態(tài)性能即可,但是評價一款產(chǎn)品或一項技術是否優(yōu)秀,就需要綜合考慮其可靠性、穩(wěn)定性以及易用性等。碳化硅的商業(yè)價值就是為了能夠實現(xiàn)更加長期、可靠的、最高效的能源轉化效率,能量損耗越低,產(chǎn)品就越棒?!凹夹g本質上是一種手段,其核心價值在于其展示的性能及特性?!庇w凌科技高級技術總監(jiān)、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)技術負責人陳立烽先生如此介紹到。
(英飛凌科技高級技術總監(jiān)、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)技術負責人陳立烽)
Cool在哪里?“對于任何一個器件的發(fā)展而言,我們的目標是非常明確的,即持續(xù)地減少工藝損耗、優(yōu)化散熱性能,從而把性能可以更好地發(fā)揮出來,保持高可靠性”。
推出CoolSiCTM MOSFETs G2近一年來,從應用角度再次驗證了G2在持續(xù)地減少工藝損耗、優(yōu)化散熱性能的優(yōu)異性。借助創(chuàng)新性的溝槽技術,G2達到了最高功率密度、最高導通電阻的同時,還實現(xiàn)了2微秒的短路保護!
溝槽柵的復雜技術帶來的成本增加隨著6英寸到8英寸的轉化過程中碳化硅的價格下浮有所抵消。溝槽柵技術的升級最直接的表現(xiàn)就是芯片面積在減小,直徑在變小,沈總說到:“不懼周期、了解周期,善用周期、穿越周期,堅持溝槽柵技術,堅持對可靠性的承諾,堅持對于供應鏈多元化管理的上游供應鏈選擇?!?/p>