2020年第二季度，盡管全球受到新冠疫情的影響，但寬禁帶半導(dǎo)體，尤其是碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）電力電子產(chǎn)品的研發(fā)與商業(yè)化進(jìn)程依然取得了顯著進(jìn)展。本季度，技術(shù)迭代、成本下降以及新興應(yīng)用領(lǐng)域的拓展成為主要驅(qū)動(dòng)力。

一、碳化硅（SiC）產(chǎn)品進(jìn)展

在SiC領(lǐng)域，本季度的焦點(diǎn)主要集中在MOSFET器件的性能優(yōu)化與模塊化應(yīng)用上。多家頭部廠商發(fā)布了新一代的SiC MOSFET產(chǎn)品，其導(dǎo)通電阻（Rds(on)）進(jìn)一步降低，同時(shí)開關(guān)頻率和可靠性得到提升。例如，部分650V和1200V器件的性能已接近理論極限，為高效率、高功率密度設(shè)計(jì)提供了可能。在模塊方面，針對(duì)新能源汽車主逆變器、車載充電機(jī)（OBC）以及充電樁的全SiC模塊解決方案成為推廣重點(diǎn)，其高溫運(yùn)行能力和系統(tǒng)效率優(yōu)勢在電動(dòng)汽車平臺(tái)測試中得到驗(yàn)證。工業(yè)電源、光伏逆變器和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源等應(yīng)用對(duì)SiC二極管和MOSFET的需求持續(xù)增長，推動(dòng)產(chǎn)能逐步爬升。

二、氮化鎵（GaN）產(chǎn)品進(jìn)展

GaN電力電子產(chǎn)品的進(jìn)展則更側(cè)重于消費(fèi)電子和快充市場的快速滲透，并向數(shù)據(jù)中心、5G通信電源等中功率領(lǐng)域邁進(jìn)。2020年Q2，多家廠商推出了集成驅(qū)動(dòng)和保護(hù)功能的增強(qiáng)型GaN HEMT（高電子遷移率晶體管）產(chǎn)品，進(jìn)一步簡化了設(shè)計(jì)門檻。基于GaN的快速充電器體積更小、效率更高的特性得到市場廣泛認(rèn)可，65W及以上大功率快充方案開始量產(chǎn)上市。面向48V數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源和激光雷達(dá)（LiDAR）等新興應(yīng)用的GaN器件開始提供樣品，其高頻優(yōu)勢在提升系統(tǒng)功率密度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)上展現(xiàn)出潛力。射頻GaN（RF GaN）在5G基站PA中的應(yīng)用也拉動(dòng)了對(duì)半絕緣型SiC襯底的需求。

三、產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)建設(shè)

第二季度，產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作更加緊密。襯底供應(yīng)商致力于擴(kuò)大6英寸SiC襯底的量產(chǎn)規(guī)模，并開始研發(fā)8英寸襯底，以降低長期成本。外延和器件制造商則通過與整車廠、 Tier1供應(yīng)商的戰(zhàn)略合作，共同開發(fā)車規(guī)級(jí)解決方案。與此驅(qū)動(dòng)IC、封裝材料和散熱方案等配套技術(shù)也同步發(fā)展，例如針對(duì)GaN的新型封裝技術(shù)（如晶圓級(jí)封裝）有助于進(jìn)一步發(fā)揮其高頻性能。

四、挑戰(zhàn)與展望

盡管進(jìn)展迅速，但本季度仍面臨一些挑戰(zhàn)。SiC器件的成本依然高于傳統(tǒng)硅基IGBT，尤其是在汽車等成本敏感領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用仍需時(shí)間。GaN在更高電壓（如900V以上）和更高可靠性工業(yè)應(yīng)用中的驗(yàn)證還需加強(qiáng)。疫情對(duì)全球供應(yīng)鏈和研發(fā)進(jìn)度造成了一定短期干擾。

隨著特斯拉等車企大規(guī)模采用SiC逆變器帶來的示范效應(yīng)，以及消費(fèi)者對(duì)快充需求的激增，SiC和GaN電力電子產(chǎn)品的市場滲透率預(yù)計(jì)將持續(xù)加速。2020年第二季度的發(fā)展為下半年乃至更長期的增長奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和市場基礎(chǔ)。