近年來，全球汽車市場快速發(fā)展。2023年，我國汽車產(chǎn)量達(dá)3016.1萬輛，同比增長11.6%；銷量為3009.4萬輛，同比增長12%。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)表示，2023年國內(nèi)汽車產(chǎn)銷量均創(chuàng)歷史新高。
下游市場的發(fā)展，給上游市場也帶來了成長機(jī)會(huì)。特別是隨著汽車高可靠性、高智能化的發(fā)展趨勢，汽車芯片、功率器件以及被動(dòng)器件等產(chǎn)品在可靠性等多個(gè)方面的要求都在增加。近期，電子發(fā)燒友網(wǎng)在行業(yè)展會(huì)上看到多家汽車半導(dǎo)體器件廠商均展示了各自的汽車新品，通過對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)迭代，不斷適配市場的需求。
多款車規(guī)高邊開關(guān)芯片、ADC新品亮相，IGBT模塊加速上量
希荻微現(xiàn)場展示了多款汽車領(lǐng)域的高邊開關(guān)產(chǎn)品。例如汽車級(jí)單通道高邊開關(guān)芯片HL8518，80mΩ Rds(on)帶電流檢測模擬反饋，休眠功耗小于1uA，適用3.3V和5V邏輯電平，芯片工作結(jié)溫(Tj)為-40℃~+150℃。這也是今年剛發(fā)布的新品。此外，希荻微還展示了50mΩ的車規(guī)高邊開關(guān)芯片HL8545，四通道40V ，待機(jī)電流可做到＜0.4μA，可用于側(cè)繼電器和閥門。
芯海已有多款產(chǎn)品通過車規(guī)級(jí)驗(yàn)證，包括32位通用車規(guī)微控制器車規(guī)級(jí)壓力觸控SoC芯片、車規(guī)USB Type-C控制器，以及新品汽車級(jí) ADC。
汽車級(jí)ADC包括CS1x1x系列Sigma-Delta ADC、CS1795x SAR ADC。CS1x1x系列集成高精度基準(zhǔn)和溫度傳感器，寬電壓供電范圍為2V到5.5V，可編程增益放大器(PGA)的輸入范圍從±102.4mV到±6.144 V，可用于汽車BMS、ADAS、OBC等場景。CS1795x 支持16/12/8/4通道，最高采樣速率高達(dá)1MHz，應(yīng)用于BMS電池總壓和絕緣檢測、ADAS域控等場景。
士蘭微的產(chǎn)品包括集成電路、分立器件產(chǎn)品和發(fā)光二極管產(chǎn)品三大類。2023年主營業(yè)務(wù)
同比上升了12.28%，其中集成電路產(chǎn)品的營收達(dá)到31億元，同比增長了14.88%。
在此次行業(yè)展會(huì)上，士蘭微展示了新能源汽車-汽車主/輔驅(qū)功率模塊、車規(guī)級(jí)功率器件、車載空調(diào)智能功率模塊等產(chǎn)品，產(chǎn)品可應(yīng)用于充電樁、車載充電器、車身域、汽車照明等領(lǐng)域。
新能源汽車-汽車主/輔驅(qū)功率模塊產(chǎn)品方面，士蘭微展示了其Silan B7 Pro單并模塊、黑金剛IGBT功率模塊、B3D模塊等產(chǎn)品。其中，Silan B7 Pro單并模塊SGM480SS8B7TFM、黑金剛IGBT功率模塊基于FS5++工藝。SGM480SS8B7TFM的功率可達(dá)120kW、峰值電流能力可達(dá)350ARMS，主要用于混動(dòng)汽車等應(yīng)用領(lǐng)域。
黑金剛IGBT功率模塊主要用于純電動(dòng)汽車領(lǐng)域，IGBT集成片上溫度檢測功能，VCES 750V。據(jù)了解，士蘭微的IGBT（包括 IGBT 器件和 PIM 模塊）產(chǎn)品在2023年的營收達(dá)到 14 億元，同比增長140%以上，也是增長最快的產(chǎn)品之一。
IGBT 是新能源汽車的能源轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵钠骷?，隨著新能源汽車對(duì)續(xù)航里程、充電速度等各方面的要求，特別是800V平臺(tái)新能源汽車的滲透率逐漸提升，IGBT也朝著高性能迭代。士蘭微已經(jīng)推出了600A/1200V IGBT模塊（B3模塊），作為高性能的汽車驅(qū)動(dòng)模塊，能夠提升新能源汽車的行駛動(dòng)力和充電速度。未來，市場對(duì)高性能 IGBT 的需求將持續(xù)增長。除了士蘭微，業(yè)內(nèi)的IGBT廠商還有時(shí)代電氣、斯達(dá)半導(dǎo)。
SIC、GaN第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品“涌現(xiàn)”
當(dāng)前，越來越多汽車廠商推出超級(jí)快充系統(tǒng)，除了IGBT在快充發(fā)揮出關(guān)鍵性能，憑借高導(dǎo)熱率、高擊穿場強(qiáng)等特性，碳化硅（SiC）也在汽車領(lǐng)域嶄露頭角，成為汽車電力系統(tǒng)的關(guān)鍵材料。研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，到2027年，碳化硅功率器件的市場規(guī)模將超過100億美元。
碳化硅的技術(shù)瓶頸主要是在設(shè)備、工藝、材料、專利等各方面。在國內(nèi)廠商的積極投入下，當(dāng)前，碳化硅功率半導(dǎo)體模塊國產(chǎn)化的導(dǎo)入率約為8%，未來這個(gè)數(shù)字還將持續(xù)提升。
芯干線展示了公司碳化硅MOS、碳化硅二極管等產(chǎn)品，可用于電動(dòng)汽車充電、太陽能光伏逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。
目前，士蘭微已經(jīng)推出了多款SiC MOSFET，具備低導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗等特點(diǎn)。例如SCDP120R013N2P48是一款1200V、13.5mΩ的SiC MOSFET，能夠用于電動(dòng)汽車的高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器以及快速充電器等場景。
士蘭微2023年財(cái)報(bào)顯示，公司的Ⅱ代 SiC MOSFET 芯片生產(chǎn)的電動(dòng)汽車主電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，已通過部分客戶測試，今年一季度開始實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和交付。
安世半導(dǎo)體在汽車領(lǐng)域已經(jīng)推出了汽車二極管、汽車ESD保護(hù)和TVS、汽車MOSFET等產(chǎn)品。其在2023年12月推出了首款 SiC MOSFET。根據(jù)介紹，公司的1200 V SiC MOSFET，工作溫度范圍內(nèi)RDson漂移超低，是業(yè)界的1.4倍，能夠減少高工作溫度下的導(dǎo)通損耗，適用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場景。超低閾值電壓容差，閾值電壓可以做到2.9 V。還具有低柵極電荷、超低正向壓降等優(yōu)勢。
作為業(yè)內(nèi)的氮化鎵以及碳化硅器件廠商，芯干線還展示了公司的650V氮化鎵功率器件，通態(tài)電阻為100毫歐，可用于E-Bike Charger 電動(dòng)自行車充電器等產(chǎn)品。
高耐壓、大功率，汽車電路保護(hù)方案持續(xù)升級(jí)
隨著汽車電氣化的發(fā)展趨勢，對(duì)電路保護(hù)的要求也在不斷提升。在展會(huì)上，Littelfuse、里陽半導(dǎo)體均展示了公司的最新產(chǎn)品。
Littelfuse在汽車電路保護(hù)方面推出了TVS二極管、保險(xiǎn)絲等多款產(chǎn)品。Littelfuse已經(jīng)推出了包括828系列、526系列、885系列在內(nèi)的多個(gè)系列保險(xiǎn)絲/熔斷器。值得一提的是，Littelfuse率先完成了保險(xiǎn)絲的AEC-Q200 E版本車規(guī)級(jí)驗(yàn)證。
根據(jù)介紹，526系列額定電壓為500 Vac/Vdc，額定分?jǐn)嚯娏鳛?0,000A，標(biāo)稱額定電流為30A-50A，可用于車載充電器（OBC）和配電盒（PDU）中。483A系列是一款超小1206尺寸的保險(xiǎn)絲產(chǎn)品，工作溫度范圍為-55°到12°。
里陽半導(dǎo)體作為業(yè)內(nèi)的汽車電子保護(hù)方案提供商，也推出了多款車規(guī)瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS。其中，LRD60T-16W系列可用于充電樁，具備優(yōu)秀的溫度降額特性，適配高耐壓、大功率的應(yīng)用環(huán)境。
汽車BMS中，TVS能夠應(yīng)用在電源端口保護(hù)、信號(hào)端口保護(hù)等方面。一般來說，TVS的VR值需要大于或等于應(yīng)用電路電壓的1.2倍，不同的應(yīng)用場景相對(duì)于的功率也不相同，因此需要選擇合適功率的TVS。目前，里陽半導(dǎo)體已經(jīng)推出了用于DC12V電源系統(tǒng)的SM8S24A，以及用于DC24V電源系統(tǒng)的SM8S33A。
從上述產(chǎn)品來看，不管是保險(xiǎn)絲還是TVS，產(chǎn)品的迭代都在朝著高耐壓、大功率的趨勢迭代，并且通過AEC-Q200 E版本的保險(xiǎn)絲，對(duì)工作范圍溫度也有了更高的要求。
