中国新能源汽车销量占比整体保持在全球的42%以上

预计到2026年中国新能源汽车销量将达到761万辆,占比全球销量的48%,中国保持高占比的新能源汽车销售市场,极大的刺激了功率半导体产业的国内市场需求,碳化硅材料的出现及整个产业链的成熟为新能源汽车的能耗管理提供了新的技术解决方案,其对电力电子系统的功率密度、输出功率、器件集成化程度都产生了很显著的收益。

新能源汽车加持下,中国将成为碳化硅需求最大市场

数据来源:势银(TrendBank),中汽协

新能源汽车发展下的碳化硅芯片市场规模将达到256亿元

结合目前整车厂对新能源汽车上功率半导体产品的技术路线规划,预测2023年碳化硅芯片将在新能源汽车领域大规模采用,在电机逆变器、车载充电器、直流转换器的渗透率估计会达到80%以上,预计到2026年中国碳化硅芯片市场规模将达到132亿元,全球碳化硅芯片市场规模将达到256亿元,中国市场占比超50%,成为新能源汽车用碳化硅芯片的主要消费市场

新能源汽车加持下,中国将成为碳化硅需求最大市场

来源:势银(TrendBank)

保守估计SiC-MOS芯片数量占新能源汽车所需碳化硅功率芯片的73%

以纯电新能源汽车为例,新能源汽车中能量损耗高、开关频率高、功率大的部件主要分布在整车的电力系统,那么采用电气性能比硅更优异的碳化硅功率半导体可以说是实现高收益的最佳解决方案,具体实现替代硅功率半导体收益最大化的部件就在电机控制器、直流转换器以及充电器

新能源汽车加持下,中国将成为碳化硅需求最大市场

在电机控制器中,采用三相逆变器驱动电机,则至少使用6个SiC-MOS芯片,每个半桥上拉管和下拉管均为1个SiC-MOS芯片,若是采用双电机驱动系统,那么会需要两倍的SiC-MOS芯片。当然实际整车厂为了匹配高电压平台会设计4并、6并甚至8并的桥臂来保证更大的电机输出功率,例如特斯拉在Model 3的三相电机逆变器中采用了48个SiC-MOS芯片,即每个半桥的上下桥臂分别采用8个SiC-MOS芯片。

新能源汽车加持下,中国将成为碳化硅需求最大市场

车载充电器是将AC电网通过功率电路向电池组充电的媒介,一般需要FPC电路和DC/DC转换器共同运作为电池组充电,以单相单向充电器电路为例,一般需要6个SiC-SBD芯片和6个SiC-MOS芯片,若以3相输入双向充电器为例,则至少需要采用14个SiC-MOS芯片。

新能源汽车加持下,中国将成为碳化硅需求最大市场

直流转换器是将高压直流电转换为低压直流电给低压辅助蓄电池充电并用于驱动汽车内部低压电子系统,采用了碳化硅芯片集成的直流转换器,一般会用到4个SiC-MOS芯片,即一个全桥结构。

新能源汽车加持下,中国将成为碳化硅需求最大市场

综上合计,整车主驱逆变器、OBC以及DCDC转换器至少需要16个SiC MOS芯片和6个SiC SBD芯片,总计22个SiC芯片,其中SiC MOS芯片为新能源汽车的最大需求芯片

来源:势银膜链



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