2020年Q1的SiC、GaN電力電子產品最新進展

2020-12-05 騰訊網

圖片來源：拍信圖庫

截止到三月底，Mouser和Digi-Key在售的SiC和GaN電力電子器件共1590款。據統計，2020年Q1國際各廠家在售SiC、GaN功率產品數量較2019年底增加299款。其中，SiC器件新增48款，GaN器件新增29款。

技術指標情況

1、SiC二極體

目前，國外有超過20家公司量產SiC SBD系列產品，擊穿電壓600V-3300V，單晶片導通電流最高達100A以上。2020年Q1共有約700款SiC SBD產品在售，90%以上的產品耐壓範圍集中在650V和1200V，1700V（17款）和3300V（GeneSiC，3款）產品較少。作為SiC產業龍頭，ROHM、Infineon、Cree和ST四家企業推出的產品種類佔比高達53%。

與2019年底相比，2020年Q1共新增8款SiC SBD產品，由STM、ON Semiconductor、Microchip / Microsemi三家公司生產，產品耐壓集中在650V和1700V，單晶片導通電流在50A以下。

2、SiC 電晶體

2020年Q1國外10餘家公司推出180餘款SiC MOSFET系列產品，擊穿電壓650V-1700V，單晶片導通電流最高達100A以上。國際上SiC MOSFET以Cree和ROHM為代表，兩家共推出78款產品，佔比43%。

業內生產SiC JFET的企業較少，Mouser上只有UnitedSiC在銷售SiC JFET產品，耐壓為650V和1200V兩種，最大電流63A。

據CSA Research統計，2020年Q1新增19款SiC MOSFET產品，由UnitedSiC、ON Semiconductor、Microchip / Microsemi三家公司生產，其中ON Semiconductor推出了10款新產品。

3、GaN電力電子

國際上有超過5家主要公司推出30多款GaN HEMT系列產品，擊穿電壓600V-900V，主要集中在600V和650V，導通電流最高60A。GaN System推出的產品種類最多（14種），Transphorm的產品最高耐壓值達到900V，EPC的產品耐壓集中在200V以下。

據統計，1季度新增10款GaN HEMT產品，是由3家廠商生產，分別為EPC、Transphorm、Infineon，電壓主要集中在600V、650V。

4月，洛克（Rock）發布65W GaN充電器，內置英諾賽科INN650D02晶片，擊穿電壓650V，導通電阻200mΩ，這也是國內第三代半導體企業首次進入手機快充產品供應鏈。

但是，GaN在快充領域的應用還面臨諸多挑戰：第一，傳統Si基快充產品技術不斷進步，超結Si技術可以達到與GaN相同的效率和更高的功率密度，且具有成本優勢。第二，GaN HEMT在快充領域的應用剛剛開啟，面臨質量穩定性和安全性等方面的問題，國內GaN HEMT企業還需要在實際應用中不斷試錯和改進。

市場價格情況

1、SiC SBD產品

第1季度SiC SBD產品的公開報價變化不大。據Mouser數據顯示，600V、650V和1200V的價格均值分別為4.08元/A、1.74元/A和3.86元/A。據CSA Research調研，實際成交價基本與上個季度持平。

與之前年份的數據相比，SiC SBD產品價格維持下降趨勢。600V-650V的SiC SBD的2020年Q1的平均價格是1.74元/A，較2017年底下降了57.6%，與Si器件的價差在5倍左右。1200V的SiC SBD的均價降至3.86元/A，較2017年下降了41%，與Si器件的差距仍然保持在5倍左右，價格優勢仍不明顯。

2、SiC MOSFET和GaN HEMT

第1季度，SiC MOSFET的產品價格在20元/A以下，耐壓650V 器件的平均價格為3.51元/A，900V器件的平均價格為7.09元/A，1200V器件平均價格為6.14元/A，1700V 器件的平均價格為6.16元/A。

GaN HEMT目前在售600V-900V的產品平均價格為3.67元/A,而400V及以下產品平均價格為2.88元/A，均低於12元/A，其中價格最高的產品是由Infineon廠商生產。

近幾年統計結果表明，SiC MOSFET和GaN HEMT價格在正常區間內波動，但整體維持下行趨勢，說明製造技術的提升和生產工藝的改進促進了成本的下降，但與同類的Si器件價格差距仍然較大，價格競爭優勢並不明顯。

SiC MOSFET和GaN HEMT在耐壓600V-900V的應用區間內產生競爭，而目前在耐壓650V的情況下，兩者價格基本一致，預計隨著GaN HEMT質量穩定性的逐步改善將在該領域替代SiC MOSFET。

文稿來源：材料深一度

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