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【原創】博世推SiC芯片加持電動車續航 眾巨頭打響“新風口”狙擊戰
SiC芯片| 博世 文章來源自:高工電動車網
2019-10-09 09:19:57 閱讀:1277
摘要博世將于明年開始在德國生產專門用于電動汽車的新一代節能微芯片。

博世將于明年開始在德國生產專門用于電動汽車的新一代節能微芯片,能有效提升能源效率,進而增加續航里程。

這種芯片將使用一種特殊的半導體材料,叫碳化硅(SiC)。相對傳統的硅芯片,SiC這種材料有更好的傳導和冷卻性能,可以承受較高的溫度和電壓,同時保證較低的泄露電流。除此之外,它比傳統的硅材料有更少的晶體缺陷,非常適合用于電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的電力輸送。

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該公司的碳化硅微芯片將在羅伊特林根(Reutlingen)的工廠生產。博世高管表示,該公司該地的150mm晶圓工廠的首批樣品將交付給潛在客戶,三年后可能用于多款量產車型之中。

這種材料的微芯片能夠承受電動傳動系統中較高的溫度和電壓,這意味它不需要復雜的冷卻電路,從而降低車身重量和制造成本。

此外,據博世透露,這種碳化硅微芯片雖然生產起來比較復雜,但能夠提供更好的電導率,可減少50%的能量損耗。同時還據博世介紹,這種微芯片可以使電動汽車的范圍增加6%。

目前博世拒絕就碳化硅微芯片的客戶置評。該公司是大眾,寶馬和梅賽德斯-奔馳的主要供應商,這些公司都在擴大電動汽車陣容,以抗衡特斯拉。

博世的新增長機會

博世的定位是為未來電動汽車、聯網汽車和自動駕駛汽車提供全系列半導體產品。

該公司估計,一輛汽車平均含有價值370美元的半導體,而電動汽車中半導體的價值可能會增加450美元,這就使總價值增加一倍以上。未來的自動駕駛汽車還將再增加1000美元。博世認為,在汽車銷售增長停滯的形勢下,半導體將成為一個增長機會。

博世認為,更高的續航能力也會提升電動汽車的銷量。它援引統計數據稱,有42%的消費者不考慮電動汽車,原因是擔心續航能力有限,途中會沒電。

“如果將續航里程提高6%對制造商來說意味著必須承擔更高成本的EV電池,那么我們相信,碳化硅芯片的額外費用就很有意義,我們希望這項技術最終會占上風。”Kroeger說。

他認為市場對這一芯片的需求巨大,以至于博世甚至無法滿足自己的需求,而必須從外部采購更多的SiC芯片以用于其電力電子模塊,例如其e-Axle電動傳動系統。

據悉,全球每輛下線的汽車搭載了50多個微芯片,平均9個以上采用的是博世芯片。隨著汽車變得更加自動化并與周圍環境緊密聯系,博世認為這一比例有望在未來增加。

事實上,早在2015年,博世公司發言人就曾說過,博世每年生產超過10億顆芯片。隨著智能網聯時代的到來,這個產能已無法滿足不斷增長的需求,

現在,博世正在對單個項目進行有史以來最大的投資,在德累斯頓投資10億歐元(11億美元)建造300毫米(12英寸)晶圓廠。這是博世在德累斯頓興建的第二家晶圓廠,新的投資將使博世的芯片產量從2021年起增加一倍。

其第一家晶圓廠位于德國南部羅伊特林根市,生產6英寸與8英寸晶圓,每天可以制造150萬個ASICs以及400萬個MEMS傳感器芯片。

“通過提高半導體產量,能夠加強博世在未來市場上的競爭力。”博世董事會主席VolkmarDenner曾表示。

他還表示,晶圓的直徑越大,一個生產周期內可生產的芯片就越多,所以與傳統的6英寸及8英寸晶圓盤相比,12英寸將能帶來更好的規模經濟。這一點將使博世能更好地應對來自智能家居與其他智能設備的需求。

該集團是芯片的主要供應商。數據顯示,去年博世在380億美元的汽車半導體市場中排名第六,所占份額為5.4%。市場領導者是恩智浦(NXP),占12%,其次是英飛凌,占11.2%。據悉,英飛凌已經在德累斯頓運營著一家300毫米芯片工廠,并且正在建設第二家工廠。

目前博世能夠生產的芯片產品有:ECU控制器芯片、加速度、轉速、質量流量、壓力和環境溫度傳感器等芯片。其在芯片制造方面擁有超過1000項專利。

現在,除了博世之外,特斯拉和豐田也早已開始使用碳化硅芯片。但是分析師也指出,這種材料也有一些局限性,比如,制造起來比較復雜,成本略高。另外,它在長期穩定性和模組設計方面也面臨挑戰。

碳化硅市場掀起爭奪戰

即便如此,碳化硅材料的應用在汽車領域已經“蔚然成風”。

近期,動力總成供應商博格華納宣布推出一款新型車載充電機(OBC),采用的正是先進的碳化硅(SiC)技術,并在功率密度、功率轉換效率和安全合規性方面均是同類產品中的佼佼者。

德爾福宣布其800V碳化硅逆變器量產,可實現電動汽車充電時間減半,并成為全球首家實現800V碳化硅逆變器量產的企業。

采埃孚則直接公布了碳化硅產品的量產時間表。4月中旬,采埃孚宣布,使用碳化硅的大功率模塊計劃在3到4年內批量生產。

大眾汽車,正式開啟了對新一代半導體材料SiC貨源的儲備。

國內方面,比亞迪投入巨資布局的第三代半導體材料SiC,并有望于2019年推出搭載SiC電控的電動車。預計到2023年,比亞迪旗下的電動車將全面搭載SiC電控;精進電動也已經有了第三代半導體控制器。

相關數據表示,2016至2022年間,碳化硅器件有望實現6%的復合年增長率。而且,新應用的出現也將推動碳化硅電力電子器件市場的發展。甚至有預測提出,2020年之后,市場發展的腳步將會進一步加快,2020至2022年間,有望實現40%的復合年增長率。

汽車領域的SiC市場爭奪戰已經打響。

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