在全球应对气候变化和能源的征途上，高效能解决方案的需求激增，碳化硅技术正成为这场绿色革命的先锋。
英飞凌，作为全球功率半导体的领航者，以其先见之明洞察低碳未来，数十年如一日深耕功率半导体，特别是碳化硅技术，以满足可再生能源发电、储能、输配电、低碳出行等领域的不断演进和应用需求，助力整个社会的零碳转型。
在日前举办的主题为“逐‘绿’前行‘碳’新路”英飞凌碳化硅媒体发布会上，英飞凌科技高级副总裁、工业与基础设施业务大中华区负责人于代辉，英飞凌科技副总裁、工业与基础设施业务大中华区市场负责人沈璐以及英飞凌科技高级技术总监、工业与基础设施业务大中华区技术负责人陈立烽，分别从业务战略、市场、技术不同维度分享了碳化硅产业的无限机遇与市场挑战，以及英飞凌CoolSiC™碳化硅技术的持续精进之路和最新一代CoolSiC™ MOSFET Gen2技术的独特优势。
英飞凌近期发布的两款“绿色”产品不仅代表了英飞凌对环境保护的承诺，也展现了其推动能源效率和可持续发展方面的坚定步伐。他们表示，英飞凌将以差异化战略在激烈的市场竞争中实现突破，做能源全链条关键赋能者，从而为绿色能源转型贡献力量，助力社会迈向零碳未来。

踏“绿”前行，何以引领？
英飞凌科技高级副总裁、工业与基础设施业务大中华区负责人于代辉在分享英飞凌碳化硅领域的战略思考与市场布局时指出，放眼全球，政治经济格局不断演变，但对绿色能源的追求却是不变的主题，这已成为全球性的坚定承诺。


英飞凌科技高级副总裁、工业与基础设施业务大中华区负责人于代辉

从市场规模来看，绿色能源的潜力巨大。根据国际能源署（IEA）的最新报告，绿色能源将覆盖整个能源产业链，包括发电、新能源产生、输送、储存和使用。到2030年，光伏装机量预计将超过5000GW，电网基础设施投资将超过每年6000亿美元。
在中国，高压直流输电（HVDC）等项目正在如火如荼地进行，将能源从资源丰富的地区输送到经济发达地区。未来，全球电池储能容量将增加1000GW以上，电动汽车充电领域的投资将超过1万亿美元。在用电方面，热泵、氢燃料电池等领域的未来投资同样巨大。此外，电动船舶等新兴行业也将迎来快速发展。“我们坚信，这个市场舞台不仅巨大，而且潜力无限。”他说。
于代辉分享道，英飞凌的产品和技术覆盖从发电、输电、配电、储能到用电的每一个环节。在半导体行业，能覆盖整个能源全链条的企业并不多见。
他自豪地说：“过去几十年，国内约90000台风力发电机使用了我们的产品，其发电量可满足4.5亿人/1.5亿家庭用电需求；我们的产品也应用于超过220GW的光伏发电机组，装机容量相当于10个三峡水电站；在储能领域，我们的产品应用于约15GW/30GWh的新型储能系统中，装机容量约等于1个白鹤滩水电站。”
展望未来，可再生能源领域在高基数上继续增长，风电领域项目储备丰富，海上风电稳步增长。电力基础设施领域，充电桩板块将同比增长65%，预计到2024年底将达到1200万台。新型储能板块预计2024年到2030年间，累计装机规模的复合增长率将超过30%。高铁方面，随着经济恢复，投资加大，特别是中西部的货运列车。
在于代辉看来，碳化硅是实现可持续性能源生产和消费的核心技术。其产品的升级和创新，包括技术创新、生产工艺创新和系统应用创新，为客户带来了系统层面的升级。这些升级包括高能效、系统级性价比和寿命周期可靠性，这些都是新能源行业健康发展的关键因素。
关于碳化硅市场，他认为，从2024年到2029年，全球碳化硅市场规模预计将从31亿欧元增长到90亿欧元，年复合增长率超过24%。碳化硅的主要市场应用领域年复合增长率都是两位数以上，特别是在固态断路器领域，未来5年，碳化硅的市场规模将以76%的年复合增长率持续增长。
于代辉回顾道，英飞凌从1992年开始研发碳化硅技术，一直是碳化硅领域的先行者。2001年英飞凌推出世界上第一个商用碳化硅二极管；之后生产线从4英寸到6英寸和最近的8英寸，引领了碳化硅生产工艺潮流；2018年，收购Siltectra的激光冷切割技术，将晶圆一切为二，更高效地利用晶圆制作碳化硅芯片；2019年，推出第一代CoolSiC™ MOSFET技术；2024年，推出CoolSiC™ MOSFET G2技术，以及高达3.3kV的XHP™ 2 CoolSiC™半桥模块。
结合当下碳化硅产品的应用情况，，于代辉还分析了五个痛点：一致性、领先性、创新性、经济性和适应性。“我们通过产品、技术和运营，正在一一消除用户的这些痛点。”
首先是“稳”。作为IDM半导体厂商，从芯片到封装，英飞凌大部分业务都是自己做，保证了技术和产品的稳定性。多元化供货，包括与中国两家本土碳化硅衬底供应商签订长期保供协议，确保了本土化和长期稳定供货。
其次是“先”。英飞凌以技术驱动，拥有近3万项碳化硅专利，保持行业技术领先。冷切割、沟槽栅和封装技术全球领先，同时采用远高于业界的测试标准，保证更低的DPM，不断推出覆盖新电压等级的产品。
第三是“卓”。英飞凌不断追求卓越，推出多款全球首款产品，并获得了多项行业奖项，包括前不久获得“德国未来奖”提名。
第四是“优”。英飞凌不断优化产能布局，已在奥地利菲拉赫工厂和马来西亚居林工厂布局，并致力于将居林工厂打造成全球最具竞争力的8英寸碳化硅晶圆厂。
最后是“融”。英飞凌通过靠近中国客户，理解本土系统，加强本土定制化，利用中国的自有生产基地，并结合过去40年的工艺制程，高效地融入本土生态圈。

重塑格局，何以破局？
英飞凌科技副总裁、工业与基础设施业务大中华区市场负责人沈璐从三个维度——目标、误区澄清和持续强化展开，从市场角度条分缕析的介绍了英飞凌在碳化硅领域独特的商业模式和竞争优势。


英飞凌科技副总裁、工业与基础设施业务大中华区市场负责人沈璐

她指出，在全球低碳化转型大潮中，电气化是主要驱动力。在新的能源架构下，能源转换的次数增多，每次转换都伴随着能效损失。因此，提升能源转换效率变得尤为关键，而碳化硅正是提升能效的功率半导体技术。它满足了两个过去未被充分满足的需求：能效创新和设计创新。基于此，英飞凌设定了一个目标——成为零碳技术的首选创新伙伴。
她说，随着碳化硅技术的普及，也出现了一些误区。首先是可靠性，有观点认为平面栅结构简单、可靠性高，而沟槽栅结构复杂，可能存在长期可靠性问题。然而，这一观点缺乏科学依据和商业逻辑。“如果结构复杂且可靠性不高，英飞凌不会10年前就采用沟槽栅技术。”她说。“事实上，英飞凌的沟槽栅技术之所以更可靠，是因为它通过更厚的氧化层和更高的筛选电压，最大限度地降低了门极氧化层的缺陷密度，从而提高了可靠性。”
其次，关于碳化硅性能的评价原则，常见的误区是仅以单位面积的导通电阻作为评价标准。然而，碳化硅的商业价值在于实现长期、可靠、高效的能源转换效率。影响能量损耗的因素包括芯片性能、损耗、封装参数等。高温下参数漂移并非产品可靠性问题，而是碳化硅物理特性的体现。英飞凌提供了详尽的设计参数，帮助工程师充分利用每个器件。
沈璐强调，在碳化硅业务策略上，英飞凌将坚持三个方向：首先是持续布局，不断推进技术迭代和产线升级；其次是持续创新，超越期待，如推出2kV碳化硅分立器件、3.3kV碳化硅高功率模块等；最后是持续深耕，穿越周期，确保产品系列能满足不同客户和行业的需求，驾驭周期的考验。
她说：“作为30年前就开始深耕碳化硅领域的企业，我们对碳化硅的广阔应用市场感到欣喜。我们积极拥抱市场变化，应对短期挑战，同时坚持长期主义。碳化硅技术不仅引领着第三代半导体技术的持续创新，更是构建可持续未来的关键。”
她相信，通过持续的创新和深耕，英飞凌将继续引领碳化硅市场，为构建更美好的未来贡献力量。同时，英飞凌致力于实现零碳目标，希望在2025年实现碳排放量比2019年减少70%，并在2030年达到零碳目标。

技术革命，何以值得信赖？
英飞凌科技高级技术总监、工业与基础设施业务大中华区技术负责人陈立烽深入探讨了英飞凌如何持续推动CoolSiC™碳化硅技术的创新。他指出：“技术不仅是手段，更是性能与特性的体现。”


英飞凌科技高级技术总监、工业与基础设施业务大中华区技术负责人陈立烽

他说：“当讨论功率器件时，通常会关注其基本特性，如MOSFET的电压等级和导通电阻。这些静态和动态性能可通过数据手册了解，但评判技术的优劣还需考虑可靠性、稳定性和易用性等。”
碳化硅器件的性能评估涉及多个关键方面，包括门极氧化层的可靠性、体二极管的鲁棒性、驱动电压的延展性和抗短路能力。英飞凌的沟槽栅技术，采用垂直沟道设计，降低了界面态密度与氧化层陷阱，提升了载流子迁移率，显著降低了导通电阻和开关损耗。深P+阱结构增强了氧化层的可靠性，并在沟槽拐角处屏蔽高电场，起到保护作用。
实验验证显示，英飞凌的MOSFET在整体时效上展现了更高水平的可靠性。与传统硅材料产品相比，其缺陷数量实现了大幅度降低，证明了在器件结构设计技术方面的优势。
他补充说，封装技术同样至关重要。英飞凌的.XT扩散焊技术显著改善了芯片与载体之间的结合，降低了热阻，提高了散热效率，能够增强器件对温度热应力的抵抗能力。在D2PAK封装形式中，.XT技术将稳态热阻值从0.68K/W降低到0.5K/W，瞬态热阻表征值从0.28K/W降到0.18K/W，显著提升了器件的输出功率和开关频率。
他特别提到，英飞凌的CoolSiC™ MOSFET G2的目标是持续减少工艺损耗、优化散热性能，保持高可靠性。从第一代到第二代，英飞凌都致力于降低损耗，提高散热性能和可靠性，不断推进技术升级。
CoolSiC™ MOSFET G2继承并提升了一代产品的特性，优化了TO-247封装，扩充了产品系列。其电阻范围从7毫欧到78毫欧，其中7毫欧是业界工艺密度之最。G2相比G1拥有更低的损耗、更好的散热、更易用且更宽的V_GS范围。
英飞凌通过系统理解，优化产品性能，在不同的品质因素下做到最好。在半桥拓扑测试中，将效率提高至99.11%。而V_GS(th)分布窄意味着参数非常一致，这对并联应用非常有利。
CoolSiC™ MOSFET G2还增强了对抗米勒效应的能力，减少了寄生导通的风险，使系统设计更简单，可靠性更高。英飞凌的产品参数一致性和温度特性优于行业标准，同样使并联应用更易于实现。
他最后表示，通过这些技术创新，英飞凌的CoolSiC™碳化硅技术不仅是值得信赖的技术革命，更是推动行业进步的力量。

写在最后
在全球低碳转型大潮中，英飞凌以其在功率半导体领域的雄厚实力，特别是在碳化硅技术方面的专长，站在了绿色能源革命的前沿。公司高管不仅深入探讨了碳化硅产业的发展前景和面临的挑战，还揭示了英飞凌CoolSiC™技术的最新进展和Gen2系列新品的卓越特性。
英飞凌采取的差异化战略专注于攻克碳化硅产品的五大关键问题：一致性、领先性、创新性、经济性和适应性。依托对行业趋势的深刻理解和对客户需求的精准把握，英飞凌持续推出创新的碳化硅产品和解决方案。
通过采用前沿技术和创新的半导体工艺，英飞凌将碳化硅器件的性能推向了新的高度，也为实现零碳排放目标，助力社会迈向一个更高效、更可持续的能源未来贡献了力量。