國產碳化硅(SiC)MOSFET行業近年來在政策扶持、市場需求和技術突破的推動下快速發展,但伴隨的行業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的可持續發展構成嚴峻挑戰。以下從技術、產業鏈、市場生態和政策四個維度進行深度分析:
一、技術隱患:部分國產SiC MOSFET廠商可靠性危機與研發短視
柵氧可靠性設計缺陷
部分國產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年可能因系統性失效引發大規模召回,直接影響充電樁等關鍵領域。
技術路徑的盲目跟隨與創新不足
技術研發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
國內缺乏統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、產業鏈瓶頸:部分國產SiC MOSFET廠商資本驅動的產能過剩與低效擴張
資本驅動的產能過剩與低效擴張
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,但多數企業缺乏核心技術,產能利用率低下。例如,某企業宣稱年產能30萬片,實際有效碳化硅MOSFET產出不足一千片,多數為廢片。
三、市場生態:部分國產SiC MOSFET廠商價格戰與信任危機
價格倒掛的副作用
國產SiC MOSFET單價已低于IGBT,但國產碳化硅MOSFET廠商低價策略以犧牲可靠性為代價。部分國產碳化硅MOSFET廠商通過降低柵氧厚度等“偷工減料”手段壓縮成本,導致產品壽命縮短,最終引發客戶信任危機。
應用場景的畸形集中
新能源汽車和光伏領域占據SiC MOSFET應用的70%以上,國產碳化硅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技術突破。國產碳化硅MOSFET企業若繼續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SiC MOSFET廠商政策與行業治理的反思
政策扶持的“雙刃劍”效應
“十四五”規劃將SiC列為重點領域,但補貼導向導致企業追求短期指標(如產能規模)而非核心技術突破。例如,某企業獲得政府資助后盲目擴產,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。
行業標準與監管缺失
國內尚未建立針對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,劣幣驅逐良幣現象突出。
產學研協同機制失效
對比德國弗勞恩霍夫研究所或日本AIST的產業聯合研發模式,國內高校、科研機構與企業合作松散,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投入。
產業鏈層面:優先突破襯底材料瓶頸,推動8英寸晶圓量產,并通過并購整合提升有效產能。
政策層面:調整補貼機制,從“重規模”轉向“重質量”,設立非盈利研究機構主導共性技術攻關。
市場層面:引導企業差異化競爭,避免低端價格戰,鼓勵向高壓電網、軌道交通等高端場景拓展。
總結
國產SiC MOSFET行業的亂象本質上是技術短視、產業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敲響的警鐘,不僅關乎技術自主可控,更涉及產業生態的可持續重構。
審核編輯 黃宇
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