電子發燒友原創 章鷹

11月3日， 2020慕尼黑華南電子展盛大開幕，作為慕尼黑展唯一的視頻直播合作方，<電子發燒友>在展會期間，通過現場直播方式采訪了工業電子領域內眾多企業，就相關的行業、技術、市場和產品等話題進行了廣泛的交流。

作為全球功率半導體行業的佼佼者，瑞能半導體專注于研發行業領先、廣泛且深入的雙極功率半導體產品組合，公司主要產品主要包括晶閘管和功率二極管等。廣泛應用于以家電為代表的消費電子、以通信電源為代表的工業制造、新能源及汽車等領域。

2020年，新冠疫情在全球多地蔓延，國際貿易巨大波動也給半導體廠商的供應帶來一些問題。2020年下半年，瑞能半導體如何前瞻功率半導體的市場前景和技術走向？公司在第三代半導體領域的產品布局和發力市場？電子發燒友獨家采訪了瑞能半導體高級產品市場經理謝豐，他帶來前沿的洞察。

圖：瑞能半導體高級產品市場經理謝豐

2020年，新冠疫情和國際貿易形勢出現波動，作為國內功率半導體的重要廠商之一，瑞能半導體如何前瞻2021年中國功率半導體市場的前景和技術走向？

謝豐：2020年，行業客戶和我們最關心的是如何保證供應鏈安全。2019年前，世界各國的經濟都在WTO的框架下高度融合，大家共同協作來發展經濟，尤其是半導體產業，大家本著分工協作的精神，歐美的半導體大廠著重于研發設計，亞洲企業則偏重于制造生產，在這種情況下，大家考慮最多的是如何有效快捷并經濟的獲得自己需要的供應。2020年，因為國際貿易形式的變化以及新冠疫情的影響，整個半導體產業的格局發生了根本性的變化。

左：電子發燒友執行副主編章鷹 右： 瑞能半導體高級產品市場經理謝豐

未來，以瑞能半導體為代表的中國半導體企業可能更重視研發，在半導體材料、設備，制程以及先進設計方面加大投入。

中國的功率半導體市場體量巨大。中國有全世界功率半導體最大的單一市場，2019年中國半導體進口額達到3000億美金，其中功率器件占大概10%， 達到300億美金，這是一個非常巨大的市場，主要由歐美廠商占據，大陸企業是有相當機會與國際對手競爭，爭取自己的市場份額。

從應用端來說，三大因素帶動功率半導體需求提升。首先，新能源汽車尤其是電動汽車的普及令功率器件的需求大幅提升；其次，國家提倡節能減排，對清潔能源如風能、太陽能的普遍使用，推動功率半導體市場增長；還有，2020年中國的電動汽車的保有量達到了500萬臺，是世界最大的市場，充電樁，汽車車載充電器，用于驅動電機的變換器，這些部件里面都有大量的功率半導體器件在工作。

在華南慕尼黑展上，貴公司帶來哪些新品的發布？哪些是貴司在慕尼黑展上重磅產品？

謝豐：瑞能半導體的前身是NXP的Bipolar Power Business line, 作為雙極型功率器件的領導廠商，我們持續在技術平臺上進行研發投入，可控硅和快恢復二極管都是瑞能的拳頭產品，比如高壓平面晶閘管，第四代和第五代的快恢復二極管，低導通壓降高效率的整流橋，這些都是我們新近推出的重點產品。

除了傳統的硅基器件，公司積極在第三代半導體碳化硅進行積極布局。作為碳化硅器件的國內頭部廠商，瑞能的SiC MPS 二極管產品在國內的出貨量明年前茅，穩定性好、效率高，低存儲電荷的優點，質量和性能與歐美廠商的保持一致。市場上對開關器件的需求不斷增加，我們將在年底推出第一代SIC-MOSFET的產品，性能達到了國際廠商的主流水平。

在消費電子領域，家電變頻化為功率半導體帶來龐大增長市場，快充又帶動了MOSFET需求，中國5G新基建帶動數據中心和基站端功率器件需求，瑞能半導體如何捕捉這些市場的增量機會？

謝豐：2020年，空調能效新國標來了。新標準的實施將使目前的定變頻市場淘汰率達到45%，2020年能效將提升14%，到2022年將提升30%。家電變頻化或者全變頻化是行業發展的趨勢，由此也給功率器件廠商帶來了新的發展機遇。

瑞能的快恢復二極管得益于先進的載流子壽命控制技術，具有損耗低，開關特性好，能降低電磁干擾等特點，在空調的PFC以及逆變電路中扮演了重要的角色，能很好的適用于空調工作頻率高頻化的設計趨勢。

同時我們也看到，家電廠商在新能效的要求下，逐步開始考慮使用第三代化合物半導體。家電是一個成本敏感行業，過去考慮到成本因素，家電并不會導入最新的技術，但是隨著技術的進步以及市場需求，家電廠商逐步認識到了新技術所能帶來的額外的附加值，比如使用SiC后，設備的工作頻率可以從傳統的20kHz/40kHz 提升到70kHz~120kHz, 雖然碳化硅相對Si 器件來說價格提升，但是整體的系統效率提升以及周邊器件的成本節約所帶來的好處遠遠大于單個器件的成本變化。我們相信在今年年底，消費者就能看到使用瑞能碳化硅產品的空調投放市場。

通訊行業的變化加速，5G新基建推進帶動基站的大規模部署，5G商用帶動應用端和消費端的興起。2019年，中國5G基站總數達到13萬個，2020年，截至9月份，5G基站總數達到69萬站，預計到2025年，我國5G基站將全部建設完成，預計將達到816萬個。5G因為其工作頻率高，波長短，覆蓋面積小的特點，需要更高密度的基站布局以及高的發射功率，對5G通訊電源的輸出功率，功率密度，散熱能力和可靠性有了新的要求。

據華為公司的分析，5G通訊電源的功率比4G要提升了68%，為了滿足功耗的要求，我們看到碳化硅器件在5G電源中已經有了普遍的應用，這得益于其作為第三代化合物半導體器件的優秀的高溫穩定性，良好的散熱能力，極低的開關損耗。瑞能半導體過去8年一致在碳化硅領域積極布局，持續投入，目前在5G電源的頭部客戶處得到了廣泛的使用。

第三代半導體材料方興未艾，碳化硅功率器件應用領域眾多，其中在充電樁、新能源汽車領域最具發展前景。貴公司2020年在碳化硅產品中有哪些明星產品和解決方案得到客戶青睞？其主要性能和優勢體現在哪些方面？

謝豐：自2018年開始，碳化硅器件開始被市場廣泛使用，2020年碳化硅發展進入拐點，一方面源自廠商的持續投入，帶來了產品性能，質量和可靠性的提高以及成本的降低；另一方面客戶認識到碳化硅器件對應用效率和穩定性提升的巨大好處，在大量的應用上使用，尤其是家電廠商開始使用后，其巨大的市場需求量將給碳化硅帶來量變到質變的根本性轉變，使碳化硅這個新興的半導體門類在性價比上走上了良性循環，整個市場生機勃勃。

碳化硅二極管是目前應用最廣泛的碳化硅產品，瑞能半導體能提供全系列的從650V到1200V的產品，具有高效率，低存儲電荷，高溫穩定性的特點，全部產品都通過了JEDEC要求的1000小時的可靠性驗證，部分產品更是達到了AEC-Q101汽車級的要求。新推出的銀燒結工藝的DFN8x8封裝的SiC 二極管具有熱阻低，功率密度高，滿足RoHS無鉛工藝要求的特點， 在高功率密度要求的5G通訊電源，服務器電源中已經大量出貨。

瑞能積極布局在電動汽車上使用的SiC器件。充電樁上，瑞能的碳化硅二極管因為高穩定性，高可靠性以及高效率已經被眾多客戶批量使用。車載充電器OBC是公司看重的應用，隨著OBC的設計從傳統的單向向雙向轉換，功率密度從3.3KW/6.6KW提高到10KW以上，甚至可以達到20KW，SiC-MOSFET + SiC Diode將會是將來應用的主流，瑞能在汽車級的碳化硅器件研發的路標已經清晰定義，汽車級的SIC-MOSFET和SiC-Diodes器件都會在不久的將來批量推向市場，并和一些頭部客戶在討論深入合作。

2020年，在國內供應鏈安全受到威脅情況下，下游客戶增加國產供應商份額，這給瑞能半導體電子帶來了哪些市場機會和產品技術升級的空間？你認為貴公司在國產替代浪潮中遇到的最大挑戰是什么？

謝豐：2020年大家討論最多的是怎么保障供應鏈的安全。對市場所有玩家，這既是威脅也是機遇。瑞能半導體作為立足于中國的國際品牌，我們扎根在中國，但是面對國際市場，很多以前很保守的客戶為了供應鏈的安全，也向國內企業打開大門積極引入新品牌，這給了我們很多的機會來擴大自身的市場份額。

可靠，高效，創新，這一直是瑞能半導體產品導入的方向。繼承了NXP時代所建立起來的質量管理體系，瑞能提供高可靠性的產品，我們產品在市場端一直反饋良好，瑞能這個品牌就代表了我們對質量的承諾；高效不僅代表我們產品在應用端電路上的高效率，還代表了我們整個供應鏈運轉的高效率。今年因為新冠疫情的影響，很多供應商都拉長了lead time, 但是瑞能得益于高效的供應鏈管理反而是在縮短lead time, 很多客戶在這一點上對我們是很感激的，不僅幫客戶解除了燃眉之急，避免line down的損失，通知也增加了客戶對我們的信任，愿意分配更多的份額給瑞能。

瑞能公司將創新作為核心競爭力要素，公司對SIC技術的持續投入，對傳統Bipolar 工藝的升級比如說第四代第五代快恢復二極管的研發，以及智能整流橋的開發工作，都是在為未來公司提高競爭力，擴大市場份額所作的積極準備。

機遇和挑戰并存。我們清晰地看到在功率器件這個門類，目前還是歐美以及日本廠商占有主導地位。功率器件不同于集成電路，他沒有通常大家說的比如28nm, 14nm,7nm這種標準平臺，他需要各公司根據產品建立特色工藝平臺，需要更多的生產工藝的調整優化來配合自己產品的設計。怎么做到器件更可靠，效率更優，成本更低是所有功率半導體廠商的追求，這就需要大家持續的投入，在這些方面我們相比于國外廠商比如英飛凌，ST, On-Semi, 三菱還是有相當的差距。

在產品門類上，國內半導體企業也不像國際公司那么齊全，比如瑞能半導體在可控硅這個細分市場是屬于領先企業，但是對于MOSFET領域來說目前還不具備，如何能讓豐富公司的產品組合，成為一個產品門類齊全的功率半導體企業是瑞能目前遇到的最大挑戰，瑞能半導體公司的各項研發投入已經在朝著這個方向在穩步推進。

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