一、碳化硅在電動(dòng)汽車與能源領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀分析

（一）碳化硅在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀

碳化硅（SiC）作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，憑借高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導(dǎo)率等特性，已成為電動(dòng)汽車（EV）核心功率器件的關(guān)鍵材料，主要應(yīng)用于主驅(qū)逆變器、車載充電機(jī)（OBC）、DC/DC轉(zhuǎn)換器三大核心部件，直接提升EV的能效、續(xù)航及充電速度。

1. 核心應(yīng)用場景與性能提升

• 主驅(qū)逆變器：作為EV動(dòng)力系統(tǒng)的“心臟”，SiC模塊替代傳統(tǒng)硅基IGBT后，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)頻率提升5-10倍（達(dá)100kHz以上）、開關(guān)損耗降低超75%。在800V高壓平臺(tái)下，SiC電驅(qū)系統(tǒng)能效比硅基IGBT系統(tǒng)高3%-5%，綜合續(xù)航里程提升6%-8%（如理想汽車等一線廠商的800V車型已廣泛采用）。

• 車載充電機(jī)（OBC）：SiC器件（如MOSFET、二極管）可提高OBC的功率密度與效率，支持雙向充電（V2G）。例如，6.6kW SiC OBC相比硅基方案，體積減小30%、效率提升至97%以上，未來將向11kW、22kW高功率方向演進(jìn)。

• DC/DC轉(zhuǎn)換器：SiC器件降低了轉(zhuǎn)換器的損耗，提升了電壓轉(zhuǎn)換效率，支持EV高低壓系統(tǒng)（如電池與輔助電源）的高效能量分配。

2. 市場滲透率與單車價(jià)值

• 滲透率方面：2023年國內(nèi)上險(xiǎn)乘用車主驅(qū)碳化硅模塊滲透率約10.7%，其中下半年800V車型（如比亞迪、小鵬等）的SiC滲透率顯著提升；海外市場（如特斯拉、大眾）的SiC滲透率更高，部分高端車型已實(shí)現(xiàn)全SiC配置。

• 單車價(jià)值：SiC功率器件及模塊在一輛EV中的價(jià)值約1500-2000美元（覆蓋主驅(qū)逆變器、電動(dòng)壓縮機(jī)、OBC等），占EV功率半導(dǎo)體總成本的40%以上。

（二）碳化硅在能源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

除電動(dòng)汽車外，碳化硅已向光伏、儲(chǔ)能、電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等能源領(lǐng)域拓展，核心價(jià)值在于提高能源轉(zhuǎn)換效率、減小設(shè)備體積、降低系統(tǒng)成本。

1. 光伏逆變器：SiC器件（如MOSFET、IGBT）可支持光伏逆變器實(shí)現(xiàn)高頻化（>20kHz）、高功率密度（>30kW/L），減少電感、電容等被動(dòng)器件的使用，系統(tǒng)成本降低10%-15%。例如，陽光電源、華為的新一代光伏逆變器已采用SiC技術(shù)，效率提升至99%以上。

2. 儲(chǔ)能系統(tǒng)：SiC DC/DC轉(zhuǎn)換器可提高儲(chǔ)能電池的充放電效率，支持高電壓（800V以上）、大電流應(yīng)用，適用于戶用、工商用及電網(wǎng)級儲(chǔ)能（如特斯拉Powerpack）。

3. 電網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心：SiC器件用于電網(wǎng)換流站（如柔性直流輸電）可降低損耗，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性；數(shù)據(jù)中心的電源模塊采用SiC后，效率提升至98%以上，減少散熱需求。

（三）碳化硅產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模現(xiàn)狀

• 全球市場：根據(jù)Yole預(yù)測，2022年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模為17.94億美元，2028年將增至89.06億美元，年均復(fù)合增長率（CAGR）達(dá)31%。

• 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)：EV是SiC最大的應(yīng)用領(lǐng)域，占比約60%（2023年數(shù)據(jù)）。預(yù)計(jì)2027年全球SiC功率器件市場規(guī)模將超100億美元，其中EV領(lǐng)域貢獻(xiàn)約70%。

• 國內(nèi)市場：三安光電、天岳先進(jìn)等國內(nèi)企業(yè)已實(shí)現(xiàn)SiC全產(chǎn)業(yè)鏈布局（長晶、襯底、外延、器件），2023年國內(nèi)SiC襯底產(chǎn)量約10萬片（6英寸），良率提升至80%以上。

二、碳化硅電動(dòng)汽車與能源的未來發(fā)展趨勢

（一）電動(dòng)汽車領(lǐng)域：滲透率提升與技術(shù)升級

1. 中低端車型滲透：隨著SiC成本下降（預(yù)計(jì)2025年SiC器件成本將比2023年降低30%），中低端EV（售價(jià)20萬元以下）將逐步采用SiC功率器件，滲透率從當(dāng)前的10%提升至2027年的30%以上。

2. 800V高壓平臺(tái)普及：800V高壓系統(tǒng)是EV未來的主流方向，SiC器件（如8英寸襯底）可支持更高的電壓與功率，實(shí)現(xiàn)**10分鐘充至80%**的超快充電（如小鵬G6、比亞迪仰望U8）。

3. 模塊集成化：SiC模塊將向**多芯片模塊（MCM）、智能功率模塊（IPM）**方向發(fā)展，集成驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等，提高系統(tǒng)可靠性與集成度。

（二）能源領(lǐng)域：應(yīng)用場景拓展與系統(tǒng)融合

1. 光伏+儲(chǔ)能+EV協(xié)同：SiC技術(shù)將支持“光伏-儲(chǔ)能-EV”一體化系統(tǒng)，例如：光伏逆變器通過SiC器件提高效率，儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)多余電量，EV作為移動(dòng)儲(chǔ)能單元（V2G）向電網(wǎng)放電，實(shí)現(xiàn)能源的高效循環(huán)。

2. 電網(wǎng)智能化：SiC器件用于電網(wǎng)換流站、柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS），可提高電網(wǎng)的靈活性與穩(wěn)定性，支持大規(guī)模可再生能源（風(fēng)電、光伏）接入。

3. 數(shù)據(jù)中心高效化：SiC電源模塊將廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，減少能源損耗（預(yù)計(jì)每兆瓦數(shù)據(jù)中心每年可節(jié)省電費(fèi)約50萬元），支持“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

（三）產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢：大尺寸襯底與成本下降

1. 8英寸SiC襯底普及：當(dāng)前6英寸SiC襯底占主導(dǎo)（約80%），但8英寸襯底因每片晶圓裸片數(shù)量增加20%-30%（Wolfspeed數(shù)據(jù)），可顯著降低芯片成本。預(yù)計(jì)2025年8英寸SiC襯底產(chǎn)能將占全球的30%，國內(nèi)企業(yè)（如三安光電、天岳先進(jìn)）已實(shí)現(xiàn)8英寸樣品出貨。

2. 良率提升與規(guī)模化生產(chǎn)：隨著長晶技術(shù)（如PVT法）的進(jìn)步，SiC襯底良率將從當(dāng)前的80%提升至2027年的90%，規(guī)模化生產(chǎn)（如Wolfspeed的北卡羅來納州SiC工廠）將進(jìn)一步降低成本。

（四）企業(yè)布局趨勢：全產(chǎn)業(yè)鏈整合與合作

• 國際大廠：英飛凌、意法半導(dǎo)體、Wolfspeed等企業(yè)通過全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合（從襯底到器件）提高競爭力，例如意法半導(dǎo)體與三安光電合作建設(shè)8英寸SiC外延/芯片廠。

• 國內(nèi)企業(yè)：三安光電、理想汽車成立合資公司，專注SiC模塊研發(fā)；天岳先進(jìn)與寧德時(shí)代合作，供應(yīng)SiC襯底。這種“終端客戶+產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)”的合作模式，將加速SiC技術(shù)的市場化應(yīng)用。

三、結(jié)論與展望

碳化硅作為“新能源革命的核心材料”，其在電動(dòng)汽車與能源領(lǐng)域的應(yīng)用正從“高端嘗鮮”向“規(guī)模化普及”過渡。未來，隨著8英寸襯底普及、成本下降、技術(shù)升級，SiC將成為EV與能源系統(tǒng)的“標(biāo)配”，推動(dòng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航提升、充電加速，以及能源系統(tǒng)效率提高、成本降低。

對于企業(yè)而言，全產(chǎn)業(yè)鏈布局、技術(shù)創(chuàng)新、終端合作是關(guān)鍵競爭力；對于行業(yè)而言，SiC的普及將加速“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)向更高質(zhì)量發(fā)展。

碳化硅芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。