什么是新能源汽车(新能源汽车学什么课程)

 

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中新经纬8月5日电 题：新能源汽车驱动碳化硅需求持续扩张

作者 黄琨 前瞻经济学人资深产业观察员

当前，中国庞大的新能源汽车市场正带动功率半导体走向爆发。

所谓功率半导体，就是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。但凡电子设备中涉及到电流、电压控制，都要用到功率半导体。

功率半导体市场水涨船高

新能源汽车和传统燃油车的核心区别之一，就是需要一个高电压平台来驱动大功率电机，但汽车内部如音箱、收音机、雨刮器等低负载电器，不能直接用高压系统直接供电。这就导致新能源汽车的电路中，存在大量需要转换电压环节，功率半导体的用量因此大幅增加。

据市场调研机构Strategy Analytics数据，传统燃油车的功率半导体占总成本比重约为21%，但针对纯电动汽车，该数字激增到55%。随着国内新能源汽车渗透率提升，功率半导体市场也水涨船高。

近几年来，全球功率半导体出货量持续上升，在2020年受疫情影响，经历了短暂停滞后，又在2021年销售规模又迅速回升。

在资本市场，功率半导体也成为日趋火热的领域。

2021年，功率半导体行业受资本青睐度陡增，融资热度高涨，共发生融资事件15起。2022年上半年，中国功率半导体行业融资热情依旧，1-5月，融资事件达到9起。

作为实现碳中和的关键环节，可以预见，短期内，新能源汽车热度不仅不会消退，还会越发高涨，而功率半导体的景气也将会持续。

新能源汽车市场对碳化硅需求巨大

以半导体材料区别，行业一般将半导体分为三代：第一代半导体是目前广泛使用的高纯度硅，第二代化合物半导体材料包括砷化镓、磷化铟，第三代化合物半导体材料以碳化硅、氮化镓为代表。

碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料，碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。因此，该材料在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。

根据Cree公司(半导体制造商)测算，将纯电动车的逆变器中的功率组件改成碳化硅器件时，由于电能转换效率提高、电能利用效率提高、无效热耗减少，整车功耗可减少约5%到10%。

近几年，海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论，因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。

一直以来，特斯拉在成本控制上都极为谨慎，如采用模块化平台、车体压铸一体成型、电池包优化设计、放弃激光雷达等各种生产手段，都在尽可能压缩生产成本。

但如此抠门的特斯拉，为提升汽车的续航能力，愿意为碳化硅芯片花费重金，可见碳化硅的性能是不可替代。

知名半导体分析机构Yole也在最新报告中也专门提到，比亚迪的汉系列电动车和现代的Ioniq-5电动汽车，因为搭载了高性能碳化硅模块而获得了快充功能，这是两款车型销量持续走高的原因之一。

电动汽车的热销也带动了碳化硅的快速增长。

知名半导体分析机构Yole的数据显示，2019年全球碳化硅功率器件市场规模为5.4亿美元；2020年增长到7.1亿美元，增长率达31%；2021年的规模更是增长41%，突破了10亿美元。

而10亿美元似乎仅仅只是个开始。有人测算，如果将特斯拉汽车上搭载的功率器件全部换成碳化硅器件，那单车使用量就将达到半片6寸晶圆。

2021年，全球生产的碳化硅晶圆只有40-60万片，结合业内良率平均约50%估算，有效产能仅20-30万片。当前碳化硅晶圆的产能甚至无法满足一家车企的需求。

随着新能源汽车电、充电桩、光伏逆变器等行业要向高压发展，行业将迎来众多发展机会。

目前，各研究机构对此均持乐观态度。Yole预测，到2027年，碳化硅功率器件市场预计将超过60亿美元；有国内行业资深专家测算，至2030年前后，6英寸碳化硅市场需求量将达到1000万片以上。

总之，随着以中国为代表的新能源汽车市场快速发展，将进一步带动以碳化硅功率器件为代表的一大批产品快速起量。

目前，碳化硅受限于良率及技术影响，国内供需仍存缺口，有效产能不足。从市场应用现状来看，行业仍处发展的早期阶段，相关技术选型、工艺路线、客户绑定以及终端汽车格局等远未定型，国内企业存在巨大的发展空间。

伴随国家双碳战略，产业链下游的新能源汽车、光伏行业需求旺盛，碳化硅渗透率有望快速提升。(中新经纬APP)

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责任编辑：李惠聪

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