國產(chǎn)650V碳化硅（SiC）MOSFET之所以成為超結(jié)（Super Junction, SJ）MOSFET的“噩夢”，主要源于其在性能、成本、應(yīng)用場景及產(chǎn)業(yè)鏈支持等方面的全面突破。國產(chǎn)650V碳化硅MOSFET通過“性能優(yōu)勢+成本優(yōu)勢+政策支持”的三重組合，徹底顛覆了超結(jié)MOSFET的市場地位。隨著8英寸SiC晶圓量產(chǎn)和技術(shù)迭代，其統(tǒng)治范圍將進(jìn)一步擴(kuò)展，而超結(jié)MOSFET僅能在特定低端場景中“茍延殘喘”。電力電子行業(yè)的“SiC時(shí)代”已不可逆轉(zhuǎn)。以下從多個(gè)角度分析這一現(xiàn)象的核心邏輯：

一、性能優(yōu)勢的全面碾壓

高溫穩(wěn)定性與導(dǎo)通損耗
碳化硅MOSFET的導(dǎo)通電阻（RDS(on)）在高溫下增幅遠(yuǎn)小于超結(jié)MOSFET。例如，在150°C時(shí)，SiC MOSFET的RDS(on)比超結(jié)器件低約15%，顯著降低系統(tǒng)損耗。這一特性使其在高溫工作環(huán)境中（如車載充電器OBC）更具優(yōu)勢。

高頻開關(guān)能力
SiC MOSFET的開關(guān)速度更快（開關(guān)延遲時(shí)間10 ns vs. 超結(jié)MOSFET的32.8 ns），反向恢復(fù)電荷（Qrr）極低（100 nC vs. 1.2 μC），從而減少了開關(guān)損耗和電磁干擾（EMI），適用于高頻場景（如100 kHz以上）。高頻特性還可縮小無源元件體積，提升功率密度。

耐壓與可靠性
650V SiC MOSFET的阻斷電壓更高（超結(jié)MOSFET通常為600V），且雪崩魯棒性更強(qiáng)，能應(yīng)對高電壓波動(dòng)場景（如電動(dòng)汽車瞬態(tài)工況）。

二、成本競爭力的顛覆性突破

價(jià)格倒掛現(xiàn)象
2025年，國產(chǎn)SiC MOSFET單價(jià)首次低于同功率級別的硅基器件（如IGBT和超結(jié)MOSFET）。例如，含稅10元以內(nèi)的650V SiC MOSFET已量產(chǎn)，其成本優(yōu)勢直接沖擊了超結(jié)MOSFET的中低功率市場。

規(guī)模化生產(chǎn)與技術(shù)進(jìn)步

襯底成本下降：6英寸SiC晶圓量產(chǎn)（天岳先進(jìn)、天科合達(dá)等廠商推動(dòng)）使襯底成本較早期下降40%-50%。

IDM模式降本：國產(chǎn)IDM廠商如BASiC基本半導(dǎo)體通過全產(chǎn)業(yè)鏈整合，成本較進(jìn)口方案降低30%以上。

系統(tǒng)級成本優(yōu)化
SiC的高效特性減少了散熱需求和無源元件體積，系統(tǒng)綜合成本反而更低。例如，在6.6 kW OBC應(yīng)用中，SiC總開關(guān)損耗較超結(jié)MOSFET降低58.7%，系統(tǒng)效率提升1.3%-3%。

三、應(yīng)用場景的降維打擊

高頻高功率領(lǐng)域
在光伏逆變器、車載充電器、5G基站電源等場景中，SiC的高頻特性顯著提升效率并縮小體積。例如，光伏逆變器采用SiC后，系統(tǒng)壽命從GaN方案的15年延長至25年。

中低功率市場的滲透
原本超結(jié)MOSFET在100-300W快充、開關(guān)電源領(lǐng)域依賴價(jià)格優(yōu)勢，但與超結(jié)MOSFET價(jià)格持平的SiC MOSFET通過高頻高效特性（效率提升3%-5%，體積縮小25%-30%）倒逼廠商轉(zhuǎn)向SiC方案。

車規(guī)級應(yīng)用的推動(dòng)
SiC MOSFET已通過AEC-Q101認(rèn)證，進(jìn)入車企供應(yīng)鏈，而超結(jié)MOSFET和GaN在車規(guī)級市場缺乏競爭力。

四、產(chǎn)業(yè)鏈與政策支持的雙重驅(qū)動(dòng)

國產(chǎn)替代戰(zhàn)略
在技術(shù)競爭背景下，國產(chǎn)SiC廠商打破國際壟斷，供應(yīng)鏈安全性成為客戶重要考量。例如，BASiC基本半導(dǎo)體的650V SiC MOSFET已實(shí)現(xiàn)車規(guī)級認(rèn)證。

碳中和目標(biāo)拉動(dòng)需求
新能源汽車OBC、家用光伏儲(chǔ)能等高能效場景對SiC需求激增。隨著國產(chǎn)650V碳化硅MOSFET大規(guī)模量產(chǎn)，進(jìn)一步擠壓超結(jié)MOSFET的市場空間。

五、超結(jié)MOSFET的生存困境

技術(shù)瓶頸
超結(jié)MOSFET的硅基材料性能已接近極限，難以在耐壓、高溫穩(wěn)定性等關(guān)鍵參數(shù)上突破。

市場份額萎縮
2024年Q1，中國超結(jié)MOSFET出貨量同比下滑35%，而SiC MOSFET增長220%。超結(jié)MOSFET被迫退守低端市場（如LED驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)工具），但SiC價(jià)格持續(xù)下探（預(yù)計(jì)2025年5元級650V SiC MOSFET量產(chǎn)），其生存空間進(jìn)一步壓縮。

結(jié)論

國產(chǎn)650V碳化硅MOSFET通過“性能優(yōu)勢+成本優(yōu)勢+政策支持”的三重組合，徹底顛覆了超結(jié)MOSFET的市場地位。隨著8英寸SiC晶圓量產(chǎn)和技術(shù)迭代，其統(tǒng)治范圍將進(jìn)一步擴(kuò)展，而超結(jié)MOSFET僅能在特定低端場景中“茍延殘喘”。電力電子行業(yè)的“SiC時(shí)代”已不可逆轉(zhuǎn)。

審核編輯 黃宇