芯粵能的技術突圍之路
五年前,國產碳化硅芯片產業蹣跚學步,整體處于驗證與導入的起步階段。新能源汽車仍處在400V架構時代,800V的新征程尚待開啟。而車規級主驅芯片的市場版圖中,國際巨頭虎踞龍盤,壟斷地位幾乎不可撼動。
五年后,芯粵能碳化硅芯片已突出重圍,搭載芯粵能自主研發的碳化硅主驅芯片的整車電驅總成已成功量產下線,“芯粵能+芯聚能”芯片模塊組合已獲多品牌多車型定點。芯粵能系列化工藝平臺已廣泛落地,性能可靠性良率比肩國際頭部廠商,持續穩定服務車規、風光儲、工業電源等多元場景頭部客戶。
這是一條從追趕到并跑、再向超越的技術突圍之路。芯粵能以初心為錨,積寸功成塔,瞄準車規級和工控領域碳化硅芯片制造,一步一印持續夯實技術根基。當國產碳化硅芯片由“可用”升級為“好用”,芯粵能又舉目向前,繼續朝著900V、1000V的下一代高壓平臺奮勇競發。
“奮楫五載興,破浪再前行”,芯粵能以一份扎實的技術答卷,來回應這1800多個日夜的積累與攀登。
一、真1400V,從原點定義安全
新能源整車電壓平臺正加速從主流的800V向900V演進。標稱電壓提升的同時,滿電狀態下的最高母線電壓可達1000V。更高的電壓基準帶來了更嚴峻的挑戰:動能回收反向電壓、開關瞬態過壓、器件溫漂特性等因素相互疊加,導致瞬時峰值電壓進一步攀升。若繼續沿用1200V SiC MOSFET模塊,工作電壓將頻繁逼近其耐壓極限,使系統長期處于設計臨界狀態,可靠性風險顯著上升。因此,針對900V及以上電壓平臺的電驅系統,額定電壓為1400V的SiC MOSFET主驅功率模塊已成為保障系統可靠性的必要選擇。
但現實情況是,由于真正額定1400V的主驅SiC MOSFET器件長期缺位,多數廠商選擇將1200V SiC MOSFET芯片篩選后充當1400V產品供應整車,部分廠家也僅能承諾1400V短時可靠性。這本質上是一種權宜之計,而非真正的技術跨越。
芯粵能沒有選擇走這條“捷徑”。
芯粵能始終秉持做足安全裕量、不把風險留給終端客戶的研發準則,完全貼合車規長期可靠的底層訴求。針對900V電驅平臺,芯粵能的芯片解決方案是從立項之初就將1400V作為原生設計目標,第二代1400V SiC MOSFET芯片由此而生,它圍繞三個維度重新定義:
- 高耐壓設計。
終端結構、元胞設計、材料規格均按高壓工況定制開發,實際擊穿電壓典型值約1700V。
這不是在1200V基礎“篩選提壓”,而是從器件物理結構層面重新設計。
- 超規可靠性。
芯粵能為這顆芯片設計了一組疊加加嚴的分步考核方案:先在175℃結溫下完成HTRB、HTGB各1000小時考核,再將溫度提升至200℃,再次執行各1000小時,累計高溫偏置應力達2000小時。測試完成后器件電參數穩定,未出現本征失效或顯著劣化。
這一條件遠嚴于現行AEC-Q101標準對車規主驅SiC MOSFET的要求。這也意味著,該器件為追求更高出流與更強性能的客戶,提供了在更高結溫下“超頻”長時安全使用的可能。
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- 性能代際提升。
1400V額定電壓基準下,導通電阻典型值11mΩ,比導通電阻(Rsp)降至2.4 mΩ·cm2,較上一代產品降低29%,性能表現已持平國際主流1200V產品水平。
更低的通態損耗直接貢獻整車續航,也為客戶在芯片面積和系統成本上留出優化空間。
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芯粵能第二代
1400V 11mΩ SiC MOSFET主驅芯片
二、產業鏈垂直整合,加速價值落地
技術突破的最終價值,須在終端應用中兌現。裸芯片的參數優勢,只有匹配定制化高壓模塊才能完全釋放,繼而在系統層面完整傳導,最終服務于整車客戶。這正是芯粵能與芯聚能垂直整合協同模式的核心價值。
芯粵能與芯聚能構建了從碳化硅芯片設計、制造到封測應用的垂直整合產業鏈,基于這一模式,芯粵能第二代1400V SiC MOSFET芯片與芯聚能V5系列功率模塊實現了“芯片+模塊”的協同設計。
芯聚能V5系列功率模塊采用大面積銅框架鍵合、低雜散電感端子設計以及二代水滴型PINFIN散熱結構,在典型值900V的高壓母線、冷卻液入口溫度65℃工況下,匹配芯粵能第二代1400V SiC MOSFET芯片,憑借充足的電壓安全裕量,無需降額即可實現最高出流能力≥700Arms。
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芯聚能V5系列主驅功率模塊
(圖源:芯聚能)
芯粵能與芯聚能所提供的,不僅僅是一顆芯片或一個模塊,而是一套從1400V SiC MOSFET芯片原生設計到高壓專用模塊封裝的完整解決方案。
當前,該方案已完成從芯片、模塊、電驅系統到整車的全產業鏈車規級驗證,獲得多個主驅項目定點并進入小批量交付。
回望2025年,搭載芯粵能自研碳化硅MOSFET主驅芯片的整車800V電驅總成量產下線,已獲多家汽車品牌和車型定點。進入2026年,800V電驅裝車量持續攀升,900V高壓電驅也已完成多款主力車型定點并進入小批量交付;下半年,越來越多搭載900V電驅的車型將上市上量,屆時第二代1400V芯片的交付量將顯著攀升,進一步鞏固領先優勢。
這是芯粵能技術突破在產業鏈層面的真實落地,也是垂直整合協同模式給出的產業化答案。
三、破浪前行,站在下一個五年的起點
五年前,國產碳化硅芯片尚在“能用就好”的起步階段。五年后,芯粵能已能向行業交付一顆從設計、制造到驗證全按原生標準開發的1400V車規級芯片,已能為整車客戶提供經得起嚴苛工況檢驗的產業化方案。
面向2026年,芯粵能的方向清晰:
在技術層面,持續推動由平面柵工藝平臺向溝槽柵工藝平臺的技術演進、超結等創新結構的前瞻性研發布局和面向8英寸碳化硅晶圓的技術攻關驗證,以專業、可靠、一致、迅速的制造與服務應對市場演進;
在市場層面,繼續深化車規主驅芯片的規模化交付,同時瞄準AI數據中心、消費電子、風光儲等新興場景縱深挺進,讓碳化硅的應用邊界進一步拓寬;
在全球層面,系統化推進國際標準認證與海外客戶驗證,推動國產碳化硅芯片走向更廣闊的全球市場。
奮楫五載,芯之所向;
破浪前行,粵能致遠。
五周年,是駐足回首的節點,
更是再揚風帆、駛向深藍的澎湃起點。
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