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【原创】博世推SiC芯片加持电动车续航 众巨头打响“新风口”狙击战
SiC芯片| 博世 文章来源自:高工电动车网
2019-10-09 09:19:57 阅读:1532
摘要博世将于明年开始在德国生产专门用于电动汽车的新一代节能微芯片。

博世将于明年开始在德国生产专门用于电动汽车的新一代节能微芯片,能有效提升能源效率,进而增加续航里程。

这种芯片将使用一种特殊的半导体材料,叫碳化硅(SiC)。相对传统的硅芯片,SiC这种材料有更好的传导和冷却性能,可以承受较高的温度和电压,同时保证较低的泄露电流。除此之外,它比传统的硅材料有更少的晶体缺陷,非常适合用于电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的电力输送。

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该公司的碳化硅微芯片将在罗伊特林根(Reutlingen)的工厂生产。博世高管表示,该公司该地的150mm晶圆工厂的首批样品将交付给潜在客户,三年后可能用于多款量产车型之中。

这种材料的微芯片能够承受电动传动系统中较高的温度和电压,这意味它不需要复杂的冷却电路,从而降低车身重量和制造成本。

此外,据博世透露,这种碳化硅微芯片虽然生产起来比较复杂,但能够提供更好的电导率,可减少50%的能量损耗。同时还据博世介绍,这种微芯片可以使电动汽车的范围增加6%。

目前博世拒绝就碳化硅微芯片的客户置评。该公司是大众,宝马和梅赛德斯-奔驰的主要供应商,这些公司都在扩大电动汽车阵容,以抗衡特斯拉。

博世的新增长机会

博世的定位是为未来电动汽车、联网汽车和自动驾驶汽车提供全系列半导体产品。

该公司估计,一辆汽车平均含有价值370美元的半导体,而电动汽车中半导体的价值可能会增加450美元,这就使总价值增加一倍以上。未来的自动驾驶汽车还将再增加1000美元。博世认为,在汽车销售增长停滞的形势下,半导体将成为一个增长机会。

博世认为,更高的续航能力也会提升电动汽车的销量。它援引统计数据称,有42%的消费者不考虑电动汽车,原因是担心续航能力有限,途中会没电。

“如果将续航里程提高6%对制造商来说意味着必须承担更高成本的EV电池,那么我们相信,碳化硅芯片的额外费用就很有意义,我们希望这项技术最终会占上风。”Kroeger说。

他认为市场对这一芯片的需求巨大,以至于博世甚至无法满足自己的需求,而必须从外部采购更多的SiC芯片以用于其电力电子模块,例如其e-Axle电动传动系统。

据悉,全球每辆下线的汽车搭载了50多个微芯片,平均9个以上采用的是博世芯片。随着汽车变得更加自动化并与周围环境紧密联系,博世认为这一比例有望在未来增加。

事实上,早在2015年,博世公司发言人就曾说过,博世每年生产超过10亿颗芯片。随着智能网联时代的到来,这个产能已无法满足不断增长的需求,

现在,博世正在对单个项目进行有史以来最大的投资,在德累斯顿投资10亿欧元(11亿美元)建造300毫米(12英寸)晶圆厂。这是博世在德累斯顿兴建的第二家晶圆厂,新的投资将使博世的芯片产量从2021年起增加一倍。

其第一家晶圆厂位于德国南部罗伊特林根市,生产6英寸与8英寸晶圆,每天可以制造150万个ASICs以及400万个MEMS传感器芯片。

“通过提高半导体产量,能够加强博世在未来市场上的竞争力。”博世董事会主席VolkmarDenner曾表示。

他还表示,晶圆的直径越大,一个生产周期内可生产的芯片就越多,所以与传统的6英寸及8英寸晶圆盘相比,12英寸将能带来更好的规模经济。这一点将使博世能更好地应对来自智能家居与其他智能设备的需求。

该集团是芯片的主要供应商。数据显示,去年博世在380亿美元的汽车半导体市场中排名第六,所占份额为5.4%。市场领导者是恩智浦(NXP),占12%,其次是英飞凌,占11.2%。据悉,英飞凌已经在德累斯顿运营着一家300毫米芯片工厂,并且正在建设第二家工厂。

目前博世能够生产的芯片产品有:ECU控制器芯片、加速度、转速、质量流量、压力和环境温度传感器等芯片。其在芯片制造方面拥有超过1000项专利。

现在,除了博世之外,特斯拉和丰田也早已开始使用碳化硅芯片。但是分析师也指出,这种材料也有一些局限性,比如,制造起来比较复杂,成本略高。另外,它在长期稳定性和模组设计方面也面临挑战。

碳化硅市场掀起争夺战

即便如此,碳化硅材料的应用在汽车领域已经“蔚然成风”。

近期,动力总成供应商博格华纳宣布推出一款新型车载充电机(OBC),采用的正是先进的碳化硅(SiC)技术,并在功率密度、功率转换效率和安全合规性方面均是同类产品中的佼佼者。

德尔福宣布其800V碳化硅逆变器量产,可实现电动汽车充电时间减半,并成为全球首家实现800V碳化硅逆变器量产的企业。

采埃孚则直接公布了碳化硅产品的量产时间表。4月中旬,采埃孚宣布,使用碳化硅的大功率模块计划在3到4年内批量生产。

大众汽车,正式开启了对新一代半导体材料SiC货源的储备。

国内方面,比亚迪投入巨资布局的第三代半导体材料SiC,并有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年,比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控;精进电动也已经有了第三代半导体控制器。

相关数据表示,2016至2022年间,碳化硅器件有望实现6%的复合年增长率。而且,新应用的出现也将推动碳化硅电力电子器件市场的发展。甚至有预测提出,2020年之后,市场发展的脚步将会进一步加快,2020至2022年间,有望实现40%的复合年增长率。

汽车领域的SiC市场争夺战已经打响。

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