今年8月,2家固态变压器(SST)头部企业披露了订单签约和交付数量,引发行业关注。
8月13日,台达电子发布了一条看似平常的公告:全球SST订单突破500MW。但业内的人知道,这个数字意味着什么。
按照国内SST厂商约1.2元/W的报价粗略估算,500MW订单对应产值规模至少超过6亿元——而台达的SST实际产值规模可能更高。
而在此之前——为光能源也在其B轮融资公告中披露,截至目前他们已经累计交付了300多台SST设备,假设还是按单台1.5MW、单价1.2元/W粗略估算,为光能源SST订单累计也可能超过4亿元,与此同时,该公司还有部分新签订单没披露,实际订单总额可能更高。
订单爆发的也不只台达和为光能源,阳光电源、伊顿、智光电气等多家SST厂商在今年都披露了订单和合作进展。
“500MW+300多台”只是开始。台达-中达电通资通信事业部产品行销总监叶新平指出,算力场景是SST商业化的突破口,但数据中心用电量仅占全社会1%—2%,只是冰山一角。高耗能制造业、直流工厂、交通补能、直流微网才是更庞大的蓝海。
叶新平预估,2026年是SST商业化元年,2027年进入多场景试点,2030年将冲刺千亿市场。而为光能源的融资公告则提到,预计2035年SST规模有望达到万亿级。
车规SiC技术直接迁移
数十年沉寂SST实现商业化
对于SST的落地与订单爆发,台达将其归结为55年技术积淀的水到渠成。但为什么恰恰是2026年这个时间点?
答案藏在另一条隐秘而关键的产业链上——SiC MOSFET技术以及背后供应链的日渐成熟,它让SST这个在实验室里躺了数十年的技术,终于在2026年等到了商业化元年。
相比传统变压器,SST体积更小、重量更轻、省去了大量铜材,同时在全负载区间保持更高效率,从源头破解了传统变压器“笨重、耗材、低效”的固有瓶颈。
听起来很美好,但过去数十年,SST业界反复尝试,却始终跨不过“性能优、成本高”的死亡谷,其中的主要产业化瓶颈主要卡在功率器件——硅基IGBT开关频率低、损耗大,而SiC MOSFET在当时没有性价比,技术也不成熟。
关键转折发生在新能源汽车主驱大规模采用SiC MOSFET。过去几年,每年数百万辆电动车的装车验证,既跑出了SiC的可靠性,也把芯片价格从高位拉了下来。正是汽车主驱极端工况下积累的可靠性数据与量产工艺,被直接迁移至SST场景,叠加SiC MOSFET成本的大幅下降,让SST终于跨越了从“实验室技术”到“商业化落地”的产业化门槛。
SST是迈向超高压关键跳板
SiC可靠性测试面临三大挑战
行业专家认为,SST对于碳化硅产业的发展有着两重意义。
第一重是“量”,单个SST模块的SiC MOSFET芯片的用量可接近1000颗。初具规模的千亿级SST市场,通常对应数十万片SiC晶圆的增量需求。
第二重意义更为深远——SST是SiC进入高铁、电网等高压市场的关键跳板。当前SST采用的SiC器件耐压将从1200V转向2300V、3300V等级,中高压SiC器件在SST场景的海量装机中不断历练可靠性、打磨工艺、降低成本,将为6500V以上高压SiC的规模化商用打下市场基础,因此打好SST这一仗,将助推整个产业再增加一个百亿级大市场。
然而,有一个隐忧被很多人忽略了:SST对碳化硅的可靠性要求,可能比汽车主驱更高、更隐蔽。
一方面,单台SST内置数十颗高压SiC模块,成百上千颗芯片并联或串联运行。任何一颗芯片因长期高dv/dt、高温循环产生栅氧退化或焊料疲劳,都可能引发整机宕机。传统的静态老化设备只能施加稳态偏置,无法模拟高频动态开关及温度交变过程,因而难以复现实际工况下的失效机理。
另一方面,SST采用2300V乃至3300V的SiC器件,可以显著降低系统的技术难度与成本。但SiC器件电压等级从1200V提升至2300V/3300V,对可靠性测试设备提出了新的挑战。测试设备除了耐压绝缘与安全保护设计需大幅强化,还需要具备更丰富的偏置配置与更精确的漏电流监测能力。
基于1200V/3300V的10kV SST PEBB级联数量成本对比 来源:臻驱科技
第三方面,国内目前缺少可覆盖2000V以上高压、支持动态功率循环、能够进行上千小时加速老化的国产可靠性测试设备。海外设备虽性能成熟,但单价高昂且交期普遍在半年以上,严重制约了SST产业化的落地节奏。
可见,SST是碳化硅迈向千亿级的关键战场,可靠性测试设备则是这场战役中不可或缺的胜负手。
SST测试设备需求广阔
杭可率先攻克高压SiC测试痛点
SST不仅利好碳化硅器件,也将大幅拉动可靠性测试设备的需求。然而,并非所有设备企业都能享受这一蛋糕——SST的高压、高可靠性、大规模并行测试要求,将绝大多数企业挡在门外。
杭可仪器在SST测试领域,已先行一步。
杭可仪器是国内少数可覆盖2000V—5000V中高压碳化硅可靠性测试的设备厂商。其HTRB测试电压最高可定制至20000V,静态可靠性测试系统全面覆盖SST用2300V/3300V SiC器件的测试需求,有效解决了SST高压碳化硅器件“测不了、测不准”的行业痛点。
同时,在海外设备交期长、单价高昂且进口受限的背景下,杭可仪器以国产化设备大幅降低了采购成本与时间成本,让SST的高压SiC可靠性测试“用得上、用得起”。
在设备覆盖面上,杭可仪器拥有完整的碳化硅可靠性测试产品矩阵。其中,静态可靠性测试系统覆盖了低压(<2000V,车规)、中压(2000V—5000V,固态变压器) 和高压(>5000V,光伏储能)三个电压等级。在具体的测试项目上,可提供高温反偏(HTRB)、高温栅偏(HTGB)、高温高湿反偏(H3TRB)以及高温偏压(HTXB,同时支持RB+GB) 等多种测试方案。
在动态测试能力上,杭可仪器推出了高温动态栅偏老化测试系统,可支持室温至200℃(部分可至230℃) 的SiC MOSFET器件测试,具备独立脉冲配置与故障器件自动脱离功能,完全对标AQG-324车规标准,能够精准复现SST场景下高频、高dv/dt的真实动态工况。此外,公司还拥有HTGB与HTRB切换功能的晶圆老化系统专利技术,单台设备即可实现两种测试模式的自主切换。
据透露,目前,杭可仪器的功率循环测试系统已广泛应用于安森美、英飞凌、罗姆、华为、芯联集成、斯达半导体、士兰微、方正微等国内外头部SiC厂商的产线和实验室中,为其车规级认证提供核心测试能力。而在SST掀起的高压碳化硅新周期里,这些经过头部客户验证的可靠性测试设备,有望成为SiC产业从百亿跃向千亿的隐形底座。
SST测试设备需求广阔
杭可仪器已全局卡位
事实上,碳化硅可靠性测试的需求远不止SST。新能源汽车主驱向800V高压平台持续演进,AI数据中心PSU电源功率密度不断攀升,两大市场的碳化硅渗透率均在快速提升,对可靠性测试设备的需求已十分旺盛且前景广阔。
在这场全局性的可靠性大考中,杭可仪器手里的牌,远不止一张高压SiC测试。
第一张牌是全面的产品矩阵。杭可仪器构建了覆盖碳化硅从晶圆级到模块级的全流程可靠性测试产品线,既包括封装前的晶圆级测试,也涵盖封装后的功率循环(车规AQG-324强制必测项)、静态(HTRB/HTGB/H3TRB/HTXB)及动态(DHTRB/DHTGB/DH3TRB/HTFB)等全系列老化与筛选方案,完整覆盖第三代半导体从制造到成品的全链条验证需求。
第二张牌是广泛的市场认可。以功率循环测试系统为例,杭可仪器的PC(Power Cycle)系列测试系统荣获浙江省首台套认定,在国内市场上的占有率显著领先,已广泛应用于国内外头部SiC厂商的产线和实验室中,在国内半导体器件专用设备制造领域稳居第一梯队,是半导体可靠性测试领域的国产龙头企业之一。
第三张牌是宝贵的时间馈赠。从1984年杭州可靠性仪器厂创立,薪火传承至今,杭可仪器作为国家级专精特新“小巨人”企业,在电子元器件可靠性测试领域,已经持续深耕了超过40年,是国内最早致力于提供功能模块化、系统集成化、产品多元化专业测试方案的科技创新先行者。
碳化硅的可靠性,决定其能否从百亿走向千亿。在这场由SST引爆、汽车与AI数据中心接力的浪潮中,兼具高压测试能力、技术积淀与头部客户背书的企业,才有资格站上主舞台。杭可仪器,正在加速卡位。
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