1月26日,国务院国资委正式发布了《2024年中央企业科技创新成果推荐目录成果手册》。值得关注的是,本次共有中电科集团、东风汽车、长安汽车、积塔等五家碳化硅相关央企的产品成功入选,覆盖碳化硅衬底、碳化硅电驱等环节。
中电科集团:6&8英寸碳化硅衬底
中电科集团的“6~8英寸碳化硅单晶衬底及外延材料”入选国务院2024版《成果手册》。据介绍,其产品主要面向高温、高频、大功率及高压器件的制备需求。根据手册披露,其6英寸半绝缘衬底电阻率不低于1×10¹⁰Ω·cm,6英寸N型衬底微管密度小于0.05 cm⁻²;8英寸衬底微管密度小于0.5 cm⁻²,外延层浓度均匀性优于5%。
目前,其6英寸产品已实现批量供货,8英寸产品亦已通过国内外头部芯片厂家和下游企业的应用验证,并对部分企业稳定供货。
除此之外,中电科集团已有1200V SiC二极管和SiC MOSFET系列产品入选2022年版目录。其中,1200V SiC二极管系列产品反向击穿电压达1200V,正向压降为1.51V,正向电流覆盖5A/10A/20A,具备开关速度快、损耗低、耐高温等优势,已批量应用于充电桩功率模块等新一代电力电子系统。
同时,其WM1A080120L1型SiC MOSFET比导通电阻为3.8 mΩ·cm²,驱动电压15-20V,漏源耐压1200V,已批量应用于新能源汽车车载充电机。
东风汽车:碳化硅电驱
东风汽车旗下智新科技牵头开发的“iD4-200电驱动”入选国务院2024版《成果手册》。据介绍,该电驱集成了高效槽内油冷扁线电机、自主SiC功率模块的智能控制器以及超静音宽轮辐轴齿结构,具有高功率密度、高效率和低噪音等特点。该电驱电机最高转速达20000转,系统最高效率95.4%,峰值功率可扩展至260kW,功率密度达到3.25 kW/kg。
基于iD4-200平台,目前已开发出5款电驱总成,零部件通用化率达89%,可覆盖市场主流车型需求。其中,iD4-200H型号已成功搭载于岚图知音等车型。
同样在2022年版目录,东风汽车的车规级宽禁带半导体IGBT模块也曾入选该目录。该模块自主耐压能力达750V,电流密度250 A/cm²,最高工作温度超过175℃,具有低损耗特性,可广泛应用于新能源及电机驱动领域。
长安汽车:碳化硅电驱
深蓝汽车开发的“乘用车用‘九合一’高压油冷碳化硅电驱动系统”入选国务院2024版《成果手册》。
据介绍,该电驱在性能指标上表现突出:系统最高效率超过95.7%,CLTC工况效率超过92.59%,功率密度达2.45 kW/kg,峰值扭矩超过4200 N·m。此外,其上层控制软件满足ASIL C功能安全等级,并能兼容市场主流电压等级的直流充电桩。
目前,该系统已实现量产,并应用于长安启源E07、阿维塔07、阿维塔06等多款车型。
郑州磨料磨具磨削研究所:SiC晶圆加工工具
针对碳化硅晶圆加工难点,郑州磨料磨具磨削研究所开发了包括减薄砂轮、精密倒边轮、研磨抛光液在内的系列碳化硅晶圆加工工具。该系列产品加工效率较同类产品提升30%以上,其中减薄砂轮单次进刀量达0.8μm/s,倒边砂轮单槽寿命偏差小于5%,研磨抛光液抛光效率为0.8~1.0μm/h。在提升性能的同时,产品价格降低50%以上,目前已在国内半导体制造企业中得到推广应用。
积塔半导体:600~1700V车规级IGBT工艺平台
积塔半导体开发的“600~1700V车规级IGBT工艺平台”入选国务院2024版《成果手册》。据介绍,该平台具备高密度沟槽(沟槽密度1.2μm)和高能氢注入场终止等高性能车规工艺能力,并已通过车规级IATF 16949体系认证。该平台累计出货量已达67万片,已应用于比亚迪等国内主流新能源汽车厂商。
除上述企业外,近年来亦有多家企业的碳化硅产品在国务院目录中亮相,具体包括:
2023年版目录中,华润微电子的SiC MOSFET器件及SiC JBS器件入选。其SiC MOSFET产品平台导通电阻低于90 mΩ,击穿电压小于1200V,电流能力达30A,器件可靠性显著提升。其第四代G2 SiC JBS平台在降低Vf典型值10%的同时,芯片面积较前一代缩小20%,产品已通过车规可靠性摸底测试。
2022年版目录中,中车时代的3300V/750A SiC功率模块入选。该模块采用自主SiC MOS和SBD芯片,具有杂散电感低、开关速度快、工作结温高等优势,适用于轨道交通新一代牵引变流器平台,正稳步推向规模化应用。
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