2022年3月25-27日，2022中国电动汽车百人会论坛在线上举办。本届论坛主题为“迎接新能源汽车市场化发展新阶段”，邀请政府有关部门和汽车、能源、交通、城市、通讯等领域的行业机构和领先企业代表，就涉及新能源汽车市场化发展新阶段政策调整、碳中和目标下国际合作与政策协同、市场与消费新方向、交通能源基础设施协同发展、商用车可持续发展、氢能产业多场景应用、下一代动力电池产业化及产业投资与创新等方面展开深度研讨。其中，在3月27日举办的“新型交通能源基础设施协同发展论坛：新型交通能源基础设施协同规划与可持续运营”主题论坛上，三安光电董事长特别助理、北京三安光电有限公司总经理陈昭亮发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：

　　尊敬的各位领导、嘉宾、产业界同仁：大家好！
　　很荣幸受邀在本次论坛上代表三安光电向大家分享一下公司对碳化硅在新能源汽车方向应用的一些思考以及三安在碳化硅领域的产业化布局。
　　我的报告题目是“碳化硅产业化规模发展，助力高压快充信芯满满”。
　　我报告分为三个部分。
　　一、碳化硅成新能源车800V时代的超强风口。
　　自2022年起，全球大多数国家加快推进碳中和步伐，汽车节能减排成全球“碳中和”的主要目标之一。2021年全球汽车销量达到670万辆，同比增长102.40%，中国市场表现超预期。中国销量达到294万辆，同比增长1.6倍，连续7年位居全球第一，未来的趋势怎么样呢？根据EV Tank发布的《中国新能源汽车行业发展的白皮书》，2025年，全球新能源汽车销量2240万辆，中国1100万辆；2030年，全球新能源汽车销量4780万辆，中国1950万辆，到那时，中国将成为最大的新能源汽车市场，全球占比超过40%。
　　续航里程和充电时间“双焦虑”问题急需破解。新能源汽车发展前景毋庸置疑，在智能化程度上也领先传统汽车，但消费者普遍关注的问题甚至让消费者感到焦虑的问题需要尽快解决，比如安全问题、续航里程问题、性价比问题，其中最急需解决的是续航里程问题，充电时间和便利性问题，如2021年10月份的一篇新闻报道，12台新能源车等4个充电桩一等4个小时，很多车主都不敢去上洗手间，怕被插队。更何况很多车主就没有那么多时间及耐心，这些让用户感到焦虑的问题如果解决不好那将成为电动车普及的一大阻碍。
　　高压快充将成为破解“双焦虑”的最优解决方案。如何破解双焦虑呢？简单粗暴的办法就是增大电池容量，但是电池容量的增加将增加整个车的重量，成本也增加，同时车辆的可利用空间将大幅减少。另一种路径就是提高电池技术，但电池技术发展似乎遇上瓶颈，固态电池短时间内无法实现商用，石墨烯电池将是一项处在实验室的高端技术，在这种青黄不接的时候，高压快充将成为一项有效的解决方案。通过高压快充可以缩短充电时间，通过进一步完善高压快充的站点布局，这种接力方式是解决续航里程问题的最优办法。如图所示，到了2025年，加油和充电用时将很接近。
　　碳化硅能很好地满足新能源汽车高压快充的要求。实现高压快充的关键是通过增大电流或提升电压来提升充电功率，但由于最大的充电电流提升存在可预见的上限，所以只能靠提升电压。高电压成实现快充的必然趋势，碳化硅具有耐高温能力强、耐高压特性好的特点，将比硅IGBT整个的器件性能好很多，非常适合600v至10kv的适用范围。同时，新能源系统电压系统提高，意味着电动汽车所有的高压元器件及管理系统都要提高标准，首当其冲的是逆变器。如果直流母线电压提升到800v以上，对应的功率器件、耐压则提高到1200v。
　　800v高压平台将成为主要车厂的重点布局方向。实际上几乎所有的车企规划中都已开始布局超级块充车型及相关技术研发。早在2019年保时捷就已对这样的技术进行研发，还有我们国内的小鹏汽车、比亚迪、华为、理想等整车企业都已经对外宣称入局超级块充，实现几百千瓦时的超级充电速度，从充电系统电压来看，800v将是目前的主流方案，从量产时间来看，基于800v技术方案的新车将在2022年之后陆续上市。
　　二、市场需求快速爆发将导致碳化硅供需失衡。
　　采用800v车型的总量与碳化硅晶圆用量预测，根据EV Tank的预测，2025年新能源汽车全球销量预计2240万辆，假设B级以上的车辆优先采用碳化硅器件，保守估计采用800v高压平台的车辆预计是437万辆，如果所有B级以上车型采用碳化硅器件，采用800v高压平台的车辆总预计需要874万辆。根据特斯拉和很多公开报道，两台新能源车消耗一片6寸的碳化硅晶圆，到2025年6寸碳化硅晶圆保守估计需要219万片，乐观估计需要437万片。
　　2025年全球碳化硅衬底与晶圆的产能预测，对于2025年全球碳化硅的衬底与晶圆的供应情况，我司根据市场团队以及公开市场信息整理，预计2025年全球衬底产能282万片，其中中国89万片，全球其他国家与地区193万片，预计2025年全球晶圆产能242万片，其中中国93万片，全球其他国家与地区149万片。
　　2025年全球碳化硅衬底与晶圆的情况将出现供不应求的局面，根据刚才新能源汽车对衬底与晶圆需求的预测得知，2025年6寸碳化硅晶圆需求在饱受与乐观情形下分别为219和437万片。根据Yole预测，车用碳化硅需求占全行业的60%，其他代表性行业，光伏、储能、充电基建、电源、轨交等对碳化硅的需求占40%，由此推算，2025全球需要6寸碳化硅晶圆保守估计365万片。碳化硅产能缺口将达到123万片，在乐观情形下达到的728万片，碳化硅产能的缺口达到468万片，全球碳化硅衬底与晶圆将出现供不应求的局面。
　　碳化硅全产业链垂直整合更适合新能源汽车产业。车规功率半导体具有如下特征，产品设计高可靠性和高安全性，批量生产高稳定性和一致性，供货周期长，一般是10-15年，上述特征更适合采用IDM模式，也就是从设计、制造、封装到做成产品都由一家公司完成，这种模式可以控制从芯片设计到模块封装的全部流程，更符合汽车对车规半导体高质量的要求。目前在碳化硅领域国际大厂科锐、罗姆、ST都已形成了碳化硅衬底、模块供应体系，很多整车厂分别与上游的碳化硅材料与衬底企业签署联合声明，或者战略合作协议，锁定碳化硅产能原因之一，原因之一是因为大家认为IDM模式更适合新能源汽车需求，我们三安也遵循这样的产业特征，一开始进行全产业链布局。
　　制约碳化硅产业发展的瓶颈问题。虽然碳化硅的晶体管带来更大的价值，但也仍然面临一些技术性和商业性的挑战。如晶圆价格和某些工艺的复杂性，MOS产品性能的提升与批量供应能力,可靠性方面。具体来讲，材料衬底方面由于碳化硅衬底生产效率低，成本比硅晶片高出许多，再加上后期的外延、芯片制造及器件封装等低成品率，导致碳化硅器件价格居高不下。根据行业预测，目前批量化价格仍就是硅基IGBT的3-5倍。产品性能方面，碳化硅MOSFET制造工艺中的高质量、低界面态的栅界面调控技术还需加强，批量制造技术与成品率需要进一步提升。从应用端来看，碳化MOSFET似落地的时间非常短，从碳化硅落地和整车层面的应用这一链条尚未打通，一些诸如短路耐受时间等指标没有得到足够多的验证，碳化硅MOSFET在车载领域的稳定性和寿命等指标还需要时间和实践验证。
　　三、三安光电在碳化硅行业的布局与解决方案。
　　三安光电碳化硅业务主要集中在湖南半导体有限公司，湖南三安成立于2020年，是上市公司的全资子公司，坐落于长沙高新区，该图是我们工厂一期的建设情况，呈现了我们整个实景图及功能分区，二期大概在2024年完成。
　　湖南三安已经完成碳化硅全产业链的建设，包括长晶、衬底、外延、制造、封装等环节，主要研发生产包括衬底、外延、芯片、二极管封装等产品，目前湖南三安已是全球第三，中国第一家具有全产业链垂直整合的量产平台。
　　这张图显示是对整个产能的规划，展示了衬底、外延、芯片、器件包括硅基氮化镓产品的产能情况。
　　我们的竞争优势主要在以下四个方面，一是专业平台，湖南三安只专注于碳化硅氮化镓电力电子产品的研发及大规模制作。 二是垂直整合，完成材料制备到器件封装全产业链垂直整合，实现产能、成本、质量验证全方位的管控。三是规模制造，规划的产能居全球首位，通过规模制造降低组件成本，加速碳化硅和氮化镓功率器件的产业化落地。四是灵活合作，目前累计的客户已经超过200多家，业务合作模式灵活多样，提供服务多元化、定制化，助力客户在供应链中占得先机。
　　最后做一个总结，三安光电专注于化合物半导体领域，致力于打造世界级化合物制造平台，为行业提供高可靠的产品服务与解决方案，我们也愿意携手产业界同仁，共同助力我国新能源汽车行业实现高质量发展。
　　在此感谢主办方给我们交流的机会，预祝大会圆满成功。谢谢大家！
　　（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）