國產(chǎn)碳化硅(SiC)MOSFET行業(yè)近年來在政策扶持、市場需求和技術突破的推動下快速發(fā)展,但伴隨的行業(yè)亂象也暴露出深層次的結構性問題,對中國功率半導體行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構成嚴峻挑戰(zhàn)。以下從技術、產(chǎn)業(yè)鏈、市場生態(tài)和政策四個維度進行深度分析:
一、技術隱患:部分國產(chǎn)SiC MOSFET廠商可靠性危機與研發(fā)短視
柵氧可靠性設計缺陷
部分國產(chǎn)SiC MOSFET廠商為降低成本,在工藝能力受限的情況下追求導通電阻和比導通電阻宣傳噱頭,減薄柵極氧化層厚度或柵氧電場強度過高(如>4 MV/cm),導致柵氧在高溫、高壓下的經(jīng)時擊穿(TDDB)壽命大幅縮短。例如,頭部廠商設計的柵氧壽命可達10?小時,而部分國產(chǎn)設計僅約10?小時,實際工況下壽命可能進一步降至3-5年,2026-2028年可能因系統(tǒng)性失效引發(fā)大規(guī)模召回,直接影響充電樁等關鍵領域。
技術路徑的盲目跟隨與創(chuàng)新不足
技術研發(fā)過度集中于低端應用如充電樁電源模塊,缺乏對器件制造底層工藝等前沿方向的長期投入。
測試與標準體系滯后
國內(nèi)缺乏統(tǒng)一的可靠性測試標準和認證體系,部分廠商僅通過短期測試(如甚至不到1000小時的HTGB實驗)即宣稱產(chǎn)品達標,但實際工況下失效模型復雜,導致早期失效和耗損失效風險未被充分暴露。
二、產(chǎn)業(yè)鏈瓶頸:部分國產(chǎn)SiC MOSFET廠商資本驅動的產(chǎn)能過剩與低效擴張
資本驅動的產(chǎn)能過剩與低效擴張
地方政府對“第三代半導體”概念的熱捧導致項目盲目上馬,已有170個SiC相關項目,但多數(shù)企業(yè)缺乏核心技術,產(chǎn)能利用率低下。例如,某企業(yè)宣稱年產(chǎn)能30萬片,實際有效碳化硅MOSFET產(chǎn)出不足一千片,多數(shù)為廢片。
三、市場生態(tài):部分國產(chǎn)SiC MOSFET廠商價格戰(zhàn)與信任危機
價格倒掛的副作用
國產(chǎn)SiC MOSFET單價已低于IGBT,但國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠商低價策略以犧牲可靠性為代價。部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠商通過降低柵氧厚度等“偷工減料”手段壓縮成本,導致產(chǎn)品壽命縮短,最終引發(fā)客戶信任危機。
應用場景的畸形集中
新能源汽車和光伏領域占據(jù)SiC MOSFET應用的70%以上,國產(chǎn)碳化硅MOSFET多用于充電樁等低端場景,技術升級動力不足。
國際競爭壓力加劇
英飛凌等并通過專利壁壘限制國內(nèi)技術突破。國產(chǎn)碳化硅MOSFET企業(yè)若繼續(xù)依賴充電樁等低端市場,可能重蹈硅基IGBT時代“技術跟隨-專利封鎖”的覆轍。
四、部分國產(chǎn)SiC MOSFET廠商政策與行業(yè)治理的反思
政策扶持的“雙刃劍”效應
“十四五”規(guī)劃將SiC列為重點領域,但補貼導向導致企業(yè)追求短期指標(如產(chǎn)能規(guī)模)而非核心技術突破。例如,某企業(yè)獲得政府資助后盲目擴產(chǎn),但碳化硅MOSFET良率長期停滯在40%以下,并且大部分無法通過嚴格的可靠性測試。
行業(yè)標準與監(jiān)管缺失
國內(nèi)尚未建立針對SiC MOSFET的強制認證體系,部分廠商通過虛假宣傳技術障眼法獲取市場準入,劣幣驅逐良幣現(xiàn)象突出。
產(chǎn)學研協(xié)同機制失效
對比德國弗勞恩霍夫研究所或日本AIST的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合研發(fā)模式,國內(nèi)高校、科研機構與企業(yè)合作松散,共性技術攻關進展緩慢,導致技術迭代周期較長。
五、對中國功率半導體行業(yè)的警示與建議
技術層面:需建立國家級可靠性測試中心,強制推行車規(guī)級AEC-Q101認證,并加大對器件制造底層工藝等前沿方向的研發(fā)投入。
產(chǎn)業(yè)鏈層面:優(yōu)先突破襯底材料瓶頸,推動8英寸晶圓量產(chǎn),并通過并購整合提升有效產(chǎn)能。
政策層面:調(diào)整補貼機制,從“重規(guī)?!鞭D向“重質(zhì)量”,設立非盈利研究機構主導共性技術攻關。
市場層面:引導企業(yè)差異化競爭,避免低端價格戰(zhàn),鼓勵向高壓電網(wǎng)、軌道交通等高端場景拓展。
總結
國產(chǎn)SiC MOSFET行業(yè)的亂象本質(zhì)上是技術短視、產(chǎn)業(yè)鏈失衡與政策激勵錯配的綜合結果。若不能及時糾偏,可能導致國產(chǎn)功率半導體陷入“低端鎖定”陷阱,喪失與國際巨頭競爭的關鍵窗口期。這一亂象為中國功率半導體行業(yè)敲響的警鐘,不僅關乎技術自主可控,更涉及產(chǎn)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)重構。
審核編輯 黃宇
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