對話英飛凌:持續創新,以技術深度和產品廣度滿足中國客户需求_風聞
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2025年是英飛凌進入中國市場的第30年。
從晶體管到AI時代,英飛凌始終推動行業進步。而如今在全球汽車產業加速向電動化、智能化轉型的浪潮中,半導體技術的核心驅動力顯而易見,而英飛凌憑藉深厚的技術積累和前瞻性的佈局,一直致力於為用户提供更可靠的碳化硅技術。
日前,在第十七屆國際汽車動力系統技術年會(TMC2025)上,半導體產業縱橫採訪了英飛凌科技汽車業務動力與新能源系統業務單元高級首席工程師趙振波。
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英飛凌碳化硅功率模塊迅猛上車
在新能源汽車領域,第三代半導體碳化硅憑藉卓越的電氣性能,成為提升電驅系統轉換效率的核心材料。通過採用碳化硅器件,電驅系統能夠顯著降低能量損耗,有效緩解用户的續航里程焦慮。就目前市場上的電動汽車而言,其電壓架構通常為400V或800V,一些接近400V的也被稱為400V架構,比如特斯拉的Model 3和Model X的電壓為350V ,Model S的電壓為 375V,Model Y的電壓為400V。混合動力汽車電池電壓範圍在100至300V 之間,具體取決於電池的大小。
800V架構的設計成本更高,但這並沒有阻止各大品牌互相競爭,不斷提高電壓,到2025年800V已經逐漸成為電動汽車的標準。一方面,800V架構將電動車的充電時間大幅縮短,另一方面,較高的電壓產生較低的電流,從而減少熱量,對於電動汽車電池來説是一件好事,降低電池冷卻系統的負擔,減少熱失控的風險。其中800V的電驅系統,基本上都會採用碳化硅功率器件,這也刺激了碳化硅市場的增長。趙振波指出:“近年來碳化硅市場以30%多的比例增長,市場規模愈發龐大。未來,英飛凌將碳化硅與三電平技術結合做成混合模塊,在整個電驅市場都將具有很大的機會。”
英飛凌也適時推出新產品和新技術,並贏得車企客户認可。比如,PCB板嵌入式SiC 1200V S-cell,Si/SiC混合模塊Fusion產品,下一代SiC G3芯片等,韓國某汽車公司已成為英飛凌SiC溝槽型超結(TSJ)技術的首批客户之一,他們將充分利用這項技術的優勢提升其電動汽車產品性能。該合作能夠幫助該公司開發出更加高效、緊湊的電動汽車動力傳動系統。
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英飛凌通過本土化佈局解決客户痛點
中國已成為世界最大的電動汽車生產國家。
如何更好地服務中國本土車企等客户已成為供應鏈企業的重中之重。近年來,英飛凌一直在踐行“在中國,為中國”的本土化戰略,通過“運營優化、技術創新、生產佈局和生態共建”四大戰略支柱,持續為客户增加價值,推動在華業務的長期、穩健、可持續發展。
趙振波在採訪中進一步解釋,“其實最終我們還是要圍繞着電驅上面客户的痛點,以客户應用需求為中心,為客户帶來價值作為主要的產品設計導向。從產品角度講,英飛凌的產品覆蓋範圍廣泛,涵括標準電芯(S-Cell)、單管、IGBT 功率器件模塊等,包括全塑封引線框架的半橋結構,提供了豐富的產品線來幫助客户完成主驅設計。除了主驅的功率部分,英飛凌在控制、執行、感知各個層面都有相應的方案,如控制方面的AURIX系列,PMIC電源管理芯片等等,提供了一站式功率器件解決方案,幫助客户完成系統設計。從技術創新角度講,英飛凌持續推動技術研發,從Gen2、2p到未來的Gen 3技術;模塊上面也有一些混合功率器件產品滿足客户低成本、高效率的需求;此外還有SSC(大面水冷)也滿足了半橋的設計需求。從本土化角度講,包括製造本土化的生態,本土化客户的需求和定義,以及本土化的團隊以強大的專業性和支持性及時響應客户需求。這些未來都會幫助我們提升競爭力。”
03
提前瞄準900V 以上電驅平台需求
在高電壓技術領域,目前行業正朝着900 伏甚至 1000 伏電壓升級。針對這一趨勢,英飛凌採取了兩大技術策略:一是提升器件阻斷電壓 —— 現有 1200 伏碳化硅器件的耐壓能力將逐步升級至 1300 伏、1400 伏,以適配 900 伏級高電壓系統;二是優化芯片電路拓撲結構,例如採用三電平拓撲等方案,從架構層面滿足高壓需求。趙振波表示:“在芯片端,英飛凌持續優化芯片特性,降低Rdson,來提升功率器件的轉換效率。S-Cell的最新產品也能幫助客户提升產品設計的功率密度。未來在800 V方向,還可以結合GaN、SiC研發三電平主驅,英飛凌在這一領域做了大量的佈局和研究,未來可以幫助客户更快適應新技術。”
值得注意的是,英飛凌已具備1700 伏功率器件的開發能力(該技術在工業領域的碳化硅應用中已較為成熟),但目前汽車領域尚未湧現明確的 1700 伏需求場景。儘管 900-1000 伏高壓平台是未來趨勢,但市場需求仍待進一步釋放,而英飛凌的技術儲備已完全就緒。實際上,業內已經有一些相關產品率先佈局和推出。比如英飛凌的CoolSiC產品系列覆蓋了400V至3.3kV的電壓範圍,應用領域包括汽車動力傳動系統、電動汽車充電、光伏系統、儲能及高功率牽引逆變器等。
最近,英飛凌又憑藉豐富的SiC業務開發經驗以及在硅基電荷補償器件(CoolMOS)領域的創新優勢,推出了SiC溝槽型超結(TSJ)技術。英飛凌計劃逐步將TSJ技術和CoolSiC產品組合。首批基於這項新技術的產品是適用於汽車牽引逆變器的IDPAK封裝1200V功率器件,可用於汽車牽引逆變器。據瞭解,這項技術的主要優勢之一是通過將Ron*A降低多達40%以獲得更高的功率密度,從而在相同功率等級下實現更緊湊的設計。此外,ID-PAK封裝1200 V SiC TSJ功率器件可在不犧牲短路能力的前提下,將主逆變器電流承載能力提升多達25%。
總而言之,該技術進一步為要求嚴苛的汽車和工業應用帶來了整體系統性能提升,包括更低的能耗和散熱要求,以及更高的可靠性,還降低了並聯要求,從而簡化了設計流程並降低了整體系統成本。憑藉這些創新優勢,基於英飛凌ID-PAK封裝的SiC TSJ功率器件將助力汽車應用領域設計出更高效、更具成本效益的牽引逆變器。
趙振波在採訪最後表示:“我們始終以客户需求為導向:若終端應用提出更高耐壓要求,英飛凌將迅速啓動針對性開發,持續引領高壓功率器件的技術演進。”