中國粉體網(wǎng)訊  近日，據(jù)天眼查顯示，深圳市重投天科半導(dǎo)體有限公司發(fā)生工商變更，新增寧德時代等多名股東，同時公司注冊資本由1.6億元人民幣增加至22億元人民幣。其中，寧德時代持股6.818182%，出資額為1.5億元。

據(jù)了解，重投天科半導(dǎo)體成立于2020年12月，是一家專業(yè)從事第三代半導(dǎo)體碳化硅（SiC）晶片研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。值得注意的是，重投天科半導(dǎo)體公司是由深圳市重大產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)有限公司、北京天科合達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司、深圳市和合創(chuàng)芯微半導(dǎo)體合伙企業(yè)（有限合伙）以及產(chǎn)業(yè)資本出資構(gòu)成的項目實(shí)施主體。

電池龍頭盯上碳化硅賽道，是一時興起，還是籌謀已久？

投資動作頻頻，“寧王”青睞第三代半導(dǎo)體

寧德時代已經(jīng)在半導(dǎo)體尤其是在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域布局頗深。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，寧德時代投資了芯邁、天科合達(dá)、上海瀚薪、天岳先進(jìn)，在芯片領(lǐng)域投資了寒武紀(jì)、杰華特微電子等。

2020年10月，寧德時代攜手湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)（有限合伙）等8家企業(yè)入股杭州芯邁半導(dǎo)體技術(shù)有限公司。資料顯示，芯邁半導(dǎo)體成立于2019年9月，公司經(jīng)營范圍包括系統(tǒng)集成、集成電路及模塊、電子產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、成果轉(zhuǎn)讓；集成電路芯片的生產(chǎn)（限分支機(jī)構(gòu)經(jīng)營）、測試、安裝；電子產(chǎn)品、集成電路芯片的銷售等。其中，寧德時代新能源科技股份有限公司和湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)（有限合伙）分別持股2.7027%。

2021年9月，寧德時代戰(zhàn)略投資了天科合達(dá)，天科合達(dá)是國內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)SiC襯底產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一，核心產(chǎn)品是SiC襯底（導(dǎo)電型和半絕緣型）。

圖片來源：天岳先進(jìn)

今年1月12日，山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司在上交所科創(chuàng)板上市。在天岳先進(jìn)公布的戰(zhàn)略投資者繳款認(rèn)購的名單中，寧德時代旗下問鼎投資現(xiàn)身投資榜。天岳先進(jìn)是我國第三代半導(dǎo)體材料碳化硅的龍頭企業(yè)，目前能夠供應(yīng)2英寸~6英寸的單晶襯底，在國內(nèi)半絕緣型SiC襯底領(lǐng)域穩(wěn)坐第一把交椅。在國際上地位也不容小覷，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2019/2020年，天岳先進(jìn)已躋身半絕緣型SiC襯底市場世界前三。

新能源時代，碳化硅乘風(fēng)而起

全球新能源汽車銷量快速增長，滲透率不斷提升

隨著全球環(huán)保政策日益趨嚴(yán)、能源結(jié)構(gòu)改善要求日益迫切，各國紛紛制定新能源汽車的發(fā)展規(guī)劃，以純電、油電混合為主要動力形式的新能源汽車進(jìn)入快速發(fā)展期，汽車電動化為大勢所趨。

2025年我國新能源汽車銷量有望達(dá)600萬輛

數(shù)據(jù)來源：中汽協(xié)、開源證券研究所

根據(jù)中國汽車工程學(xué)會編制的《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖2.0》，到2025年我國新能源汽車在新車銷量中滲透率將達(dá)到20％。根據(jù)中汽協(xié)預(yù)測，2025年我國汽車銷量有望達(dá)3000萬輛，以20％的滲透率計算，屆時我國新能源汽車銷量有望達(dá)600萬輛。而到2035年，新能源汽車更將成為主流，占總銷量50％。

2025年全球新能源乘用車銷量有望達(dá)1200萬輛

數(shù)據(jù)來源：EVSales、開源證券研究所

據(jù)EV Sales數(shù)據(jù)，2020年全球新能源乘用車銷量達(dá)312.48萬輛，即使在全球汽車市場萎縮的情況下，新能源乘用車仍保持了41.40％的高速增長。據(jù)EVTank預(yù)測，至2025年，全球新能源汽車銷量有望達(dá)到1200萬輛。

新能源車用半導(dǎo)體價值量提升，碳化硅最受期待

一直以來，硅是制造半導(dǎo)體芯片最常用的材料，目前90%以上的半導(dǎo)體產(chǎn)品是以硅為襯底制成的。究其原因，是硅的儲備量大，成本比較低，并且制備比較簡單。然而，硅在光電子領(lǐng)域和高頻高功率器件方面的應(yīng)用卻受阻，且硅在高頻下的工作性能較差，不適用于高壓應(yīng)用場景。這些限制讓硅基功率器件已經(jīng)漸漸難以滿足新能源車及高鐵等新興應(yīng)用對器件高功率及高頻性能的需求。

在這個背景下，碳化硅走到了聚光燈下。相比于第一代和第二代半導(dǎo)體材料，SiC具有一系列優(yōu)良的物理化學(xué)特性，除了禁帶寬度，還具有高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導(dǎo)率、高電子密度和高遷移率等特點(diǎn)。SiC的臨界擊穿電場是Si的10倍，GaAs的5倍，這提高了SiC基器件的耐壓容量、工作頻率和電流密度，降低了器件的導(dǎo)通損耗。加上比Cu還高的熱導(dǎo)率，器件使用時無需額外散熱裝置，減小了整機(jī)體積。此外，SiC器件具有極低的導(dǎo)通損耗，而且在超高頻率時，可以維持很好的電氣性能。例如從基于Si器件的三電平方案改為基于SiC的兩電平方案，效率可以從96%提高到97.6%，功耗降低可達(dá)40%。因此SiC器件在低功耗、小型化和高頻的應(yīng)用場景中具有極大的優(yōu)勢。

和傳統(tǒng)的硅相比，碳化硅的使用極限性能優(yōu)于硅，可以滿足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應(yīng)用需求，當(dāng)前碳化硅已應(yīng)用于射頻器件及功率器件。

碳化硅材料能夠把器件體積做的越來越小，性能越來越好，所以近年來電動汽車廠商都對它青睞有加。根據(jù)ROHM的數(shù)據(jù)，一款5KW的LLCDC/DC轉(zhuǎn)換器，電源控制板由碳化硅替代硅基器件后，重量從7kg減少到0.9kg，體積從8755cc降低到1350cc。碳化硅器件尺寸僅為同規(guī)格硅器件的1/10，碳化硅MOSFET系統(tǒng)能量損失小于硅基IGBT的1/4，這些優(yōu)勢也能夠?yàn)榻K端產(chǎn)品帶來顯著的性能提升。

根據(jù)CREE的數(shù)據(jù)，相同的電池下搭載了碳化硅MOSFET的電動車比使用硅基IGBT的電動車?yán)m(xù)航里程增加了5%~10%。

SiC“上車”，到底用在電動汽車哪些地方？

SiC器件具備的卓越性能，使其成為HEV電力驅(qū)動裝置中的理想器件，可以顯著減小電力電子驅(qū)動系統(tǒng)的體積、重量和成本，提高電機(jī)驅(qū)動的功率密度，從而增加電動車的行駛里程。此外，電動汽車有各種電能變換的需求，采用碳化硅器件能夠大幅度縮小裝備的體積，并顯著降低損耗。因此，不管是應(yīng)用在電動汽車充電樁、電控模塊還是車載充電模塊上，碳化硅技術(shù)都能帶來較大的優(yōu)勢。

（1）SiC 器件在 EV/HEV 上的應(yīng)用主要包括電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)逆變器、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（車載DC/DC）、電動汽車車載充電系統(tǒng)（OBC）及非車載充電樁等方面。

電驅(qū)動系統(tǒng)作為新能源汽車的“心臟”，直接影響到整車的能源效率、續(xù)航里程等。對新能源汽車整車使用性能具有較大影響。

盡管碳化硅器件成本較高，但它推進(jìn)了電池成本的下降和續(xù)航里程的提升，降低了單車成本，無疑是新能源汽車最佳選擇。其中，SiC SBD、SiC MOSFET 器件主要應(yīng)用于OBC 與DC/DC，SiC MOSFET主要用于電驅(qū)動。

（2）對于電動汽車充電樁，在眾多的充電樁解決方案中，現(xiàn)在消費(fèi)者最感興趣的是直流快充模式。但是直流快充模式的充電樁需要非常大的充電功率以及非常高的充電效率，這些都需要通過高電壓來實(shí)現(xiàn)。在電動汽車充電樁的應(yīng)用里，碳化硅無論是在Boost，還是輸出的二極管，目前有很多使用主開關(guān)的碳化硅MOSFET電動汽車充電樁方案，其應(yīng)用前景非常廣闊。

結(jié)語

碳化硅材料性能上限高，與新能源車高度適配。而新能源汽車市場日益火爆，需求釋放推動碳化硅市場快速增長。需要指出的是，碳化硅要想順利“上車”，上車驗(yàn)證是其一大關(guān)卡。若能盡早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品上下游合作，將能夠幫助碳化硅供應(yīng)企業(yè)少走很多彎路。包括意法半導(dǎo)體、英飛凌、羅姆在內(nèi)的國際車規(guī)級功率半導(dǎo)體企業(yè)，均與國內(nèi)外車企建立有良好的伙伴關(guān)系。

此次三方合作意味著重投天科一方面可以背靠深圳國資資金周轉(zhuǎn)更為靈活，縮短研發(fā)和生產(chǎn)周期，另一方面借助寧德時代在新能源方向的布局，打開電動汽車應(yīng)用市場，并發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)，共同推動SiC向更多應(yīng)用領(lǐng)域滲透。

參考來源：

[1]天岳先進(jìn)：國產(chǎn)碳化硅第一股誕生，最高市值超400億！. 化合物半導(dǎo)體市場

[2]碳化硅再起飛，迎來“上車”好時機(jī).半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

[3]出資1.5億元，寧德時代投資碳化硅芯片研發(fā)商重投天科.芯TIP

[4]SiC“上車”，到底用在電動汽車哪些地方？. 芯TIP

[5]冷觀碳化硅“上車”熱潮. 中國電子報

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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