近日，國內(nèi)第三代半導體行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)——深圳基本半導體宣布了一則重磅消息：一輛搭載了基本半導體碳化硅MOSFET和碳化硅肖特基二極管的新能源汽車，至今已累計無故障行駛120天、運行里程超過1萬公里!

基本半導體正不斷提速車規(guī)級碳化硅功率器件的研發(fā)和測試，在國內(nèi)第三代半導體企業(yè)中脫穎而出，將引領(lǐng)碳化硅器件技術(shù)創(chuàng)新，推動功率器件國產(chǎn)替代進程。

百億市場的車規(guī)碳化硅功率器件

目前，碳化硅功率器件已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在光伏逆變器、工業(yè)電機等工業(yè)領(lǐng)域上廣泛使用。新能源汽車是未來碳化硅功率器件的最大應(yīng)用市場，作為新能源汽車的核心部分，電控和車載電源是碳化硅功率器件的主要應(yīng)用載體。

碳化硅MOSFET在電機控制器中有廣泛應(yīng)用前景。特斯拉量產(chǎn)Model 3車型主逆變器采用全碳化硅功率模塊作為核心功率器件，單車搭載24顆全碳化硅功率模塊。受特斯拉影響，國內(nèi)外主流主機廠正在加快推進全碳化硅逆變器的研發(fā)工作。隨著新能源汽車對電力驅(qū)動的小型化和輕量化要求的不斷提升，碳化硅功率器件憑借其高頻高效的特點，正在成為新能源汽車行業(yè)的新寵，并將引領(lǐng)新能源汽車行業(yè)的技術(shù)變革。

基本半導體提前卡位布局，車規(guī)級功率器件呼之欲出

基本半導體由清華大學、浙江大學、劍橋大學、瑞典皇家理工學院等國內(nèi)外知名高校博士團隊創(chuàng)立，專注于碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，旗下碳化硅器件產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋了外延制備、芯片設(shè)計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應(yīng)用等環(huán)節(jié)。

2018年，基本半導體率先發(fā)布首款通過工業(yè)級可靠性測試的1200V碳化硅MOSFET，其溝道電子遷移率達到14cm2/V·S，柵氧擊穿場強接近8.8MV/cm，在Tj=150℃條件下Vth>2.5V，且25℃條件下其短路耐受時間超過6μs。經(jīng)過近1年的市場測試驗證，基本半導體碳化硅MOSFET已經(jīng)順利進入小批量生產(chǎn)階段，并在光伏逆變器、車載電源、APF、大功率充電樁電源等行業(yè)進行試用。

同時，基本半導體自主研發(fā)的1200V/200A車規(guī)級全碳化硅功率模塊已完成首批工程樣品，將與國內(nèi)一線主機廠進行聯(lián)合測試，推進國產(chǎn)碳化硅功率器件在新能源汽車行業(yè)的應(yīng)用。

今年5月，基本半導體與廣州廣電計量檢測股份有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將圍繞第三代半導體功率器件開展上下游全產(chǎn)業(yè)鏈進行深度合作，加快推進國產(chǎn)碳化硅功率器件的車規(guī)測試認證工作。8月中旬，在國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心組織的“中國車規(guī)半導體首批測試驗證項目”中，基本半導體碳化硅功率器件作為首批上車測試的國產(chǎn)車規(guī)半導體，順利完成了單車累計6000公里的極限高溫測試，后續(xù)還將參與試驗室測試、對標測試及整車搭載的高寒測試。

基本半導體車規(guī)級碳化硅功率器件已呼之欲出，將為新能源汽車的安全性和可靠性保駕護航，加速我國汽車電動化進程。

進口器件國產(chǎn)替代迫在眉睫

經(jīng)過十多年的發(fā)展，我國在半導體領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新已取得一定成果，尤其第三代半導體材料研究上緊跟世界前沿，工程技術(shù)水平和國際先進水平差距逐步縮小。目前，國內(nèi)碳化硅器件產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步建設(shè)和完善，市場上碳化硅功率器件主要依賴進口，形成了國際大廠壟斷的局面。面對復雜多變的國際形勢，推動進口器件的國產(chǎn)替換，已迫在眉睫。

今年5月，為了加快推進國產(chǎn)碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用的步伐，基本半導體攜手國內(nèi)知名車載電源廠商，對自主研發(fā)的碳化硅MOSFET進行了一次對標測試。測試結(jié)果顯示，基本半導體的碳化硅MOSFET性能可媲美國際一線品牌同規(guī)格產(chǎn)品，這將成為功率器件國產(chǎn)替代道路上一座重要的里程碑。

汽車電子與5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)被認為是下一波拉動半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三駕馬車。受益于行業(yè)政策支持及環(huán)保理念普及，預計全球及中國新能源電動車銷量的復合年增長率將達到32%，而功率半導體作為能源轉(zhuǎn)換的核心器件，占新能源汽車半導體成本超過40%，其市場將迎來爆發(fā)式增長。

面對機遇與挑戰(zhàn)，基本半導體將加快研發(fā)更高功率密度、更大電壓電流等級的碳化硅功率器件，打造高質(zhì)量的國產(chǎn)車規(guī)級碳化硅產(chǎn)品，參與制定國內(nèi)車規(guī)半導體標準體系和測試認證體系，實現(xiàn)碳化硅功率器件的自主可控、國產(chǎn)替代，助力“中國智造”走向世界。