2019年10月博世德國正式宣布其開(kāi)始碳化硅相關(guān)業(yè)務(wù),并于2021年底起就在德國羅伊特林根工廠(chǎng)大規模量產(chǎn)碳化硅芯片。目前,博世擁有自己的碳化硅產(chǎn)品研發(fā)線(xiàn),可提供包括裸片、分立器件、驅動(dòng)器和模塊等碳化硅相關(guān)高功率器件。
作為全球唯一自主生產(chǎn)碳化硅芯片的汽車(chē)零部件供應商,博世近來(lái)也是通過(guò)擴產(chǎn)、收購、合作等方面加強自身的碳化硅半導體業(yè)務(wù)。
1. 擴產(chǎn)·收購
2022年7月,博世宣布,到2026年前,將在半導體業(yè)務(wù)上投資30億歐元。作為投資的一部分,博世將投入超過(guò)1.7億歐元在德國羅伊特林根和德累斯頓建立兩個(gè)全新的芯片研發(fā)中心。此外,博世還將在未來(lái)一年內再投入2.5億歐元,在德累斯頓晶圓廠(chǎng)增設3000平方米的無(wú)塵車(chē)間。
博世自2021年底起就在羅伊特林根工廠(chǎng)大規模量產(chǎn)碳化硅(SiC)芯片。而羅伊特林根的半導體中心也在有計劃地擴建中,到2025年,博世將再投資約4億歐元用于擴大產(chǎn)能,并將現有工廠(chǎng)空間轉換為新的無(wú)塵車(chē)間。這包括在羅伊特林根工廠(chǎng)新建一個(gè)3600平方米的超現代無(wú)塵車(chē)間。整體而言,到2025年底,羅伊特林根的無(wú)塵車(chē)間將從目前的約35000平方米擴建到44000平方米以上。
未來(lái),博世還將繼續擴大碳化硅功率半導體的產(chǎn)能,旨在將產(chǎn)出提高至上億顆的水平。
此外,為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對碳化硅芯片日益增長(cháng)的需求,博世計劃收購美國芯片制造商TSI半導體的部分業(yè)務(wù)。
在接下來(lái)的幾年內,博世將對其位于美國加州Roseville的工廠(chǎng)投資超過(guò)14億歐元,進(jìn)行生產(chǎn)設施改造。從2026年開(kāi)始,首批基于8英寸碳化硅晶圓片的芯片將在該廠(chǎng)投入生產(chǎn)。
值得一提的是,博世在中國的碳化硅產(chǎn)能布局落地在蘇州。今年3月,博世新能源汽車(chē)核心部件及自動(dòng)駕駛研發(fā)制造基地在蘇州工業(yè)園區奠基。項目總投資超10億美元,預計2024年首期啟用,全部建成后計容面積超過(guò)30萬(wàn)平方米。
該項目于今年1月簽約落戶(hù)蘇州工業(yè)園區,項目主要圍繞新能源汽車(chē)核心部件,包括商用車(chē)電動(dòng)化所需的配備了新一代碳化硅功率模塊單元的電驅產(chǎn)品、新一代智能集成制動(dòng)系統IPB2.0、智能解耦制動(dòng)系統,以及博世中國高階智能駕駛解決方案在內的多款自動(dòng)駕駛核心技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)。
博世正在通過(guò)SiC芯片擴展其半導體業(yè)務(wù),并將在 2030 年底之前顯著(zhù)擴展其全球 SiC 芯片產(chǎn)品組合。
2. 產(chǎn)品優(yōu)勢·進(jìn)展
產(chǎn)品方面,博世自主研發(fā)和制造的碳化硅芯片已于2021年12月開(kāi)始量產(chǎn),其產(chǎn)品使用了自主研發(fā)的雙溝槽柵極技術(shù),與平面型的碳化硅MOSFET相比,具有更低的導通電阻。除此之外,博世還對器件的可靠性進(jìn)行了優(yōu)化,博世碳化硅產(chǎn)品具有高短路魯棒性、高氧化物可靠性、散熱能力強、易運行等特點(diǎn),能實(shí)現高頻切換,有效提升效能。
博世碳化硅芯片產(chǎn)品不僅提供裸片,還提供包含TO-247-3L、TO-247-4L和TO-263-7L封裝的750V、1200V單管MOSFET,以滿(mǎn)足客戶(hù)的不同需求。
同時(shí),為了更好地助力車(chē)用,博世雙通道溝槽柵極技術(shù)的優(yōu)化設計和高質(zhì)量柵極氧化物可實(shí)現從-5V至+18V的寬柵極控制電壓范圍,甚至對于從-11V至+25V的短脈沖也是如此。該柵極電壓范圍與高電壓組合柵極閾值電壓為3.5V,可實(shí)現非常好的安全距離,以防止意外接通。
去年8月,博世在行業(yè)論壇上首次公布第二代碳化硅產(chǎn)品信息。據博世汽車(chē)電子中國區技術(shù)支持經(jīng)理沈冬燕透露,博世第二代750V碳化硅產(chǎn)品將改進(jìn)體二極管以提高開(kāi)關(guān)速度,在切換速度不變的前提下,減少了50%的dv/dt;實(shí)現單位面積Rdson 30%的縮減。
3. 訂單·合作
在訂單合作方面,不管是上游碳化硅襯底的訂單,還是下游模塊車(chē)企的合作,博世都積極推動(dòng)著(zhù)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。
根據天岳先進(jìn)披露的2022年年報顯示,2022年公司與全球汽車(chē)電子知名企業(yè)博世集團簽署長(cháng)期協(xié)議。
博世汽車(chē)電子事業(yè)部功率半導體和模塊工程高級副總裁Ralf Bornefeld說(shuō),“電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)正在飛速增長(cháng),要打造高效的電力驅動(dòng)解決方案,碳化硅是功率半導體的首選材料,我們很高興SICC(天岳先進(jìn))加入我們的碳化硅襯底片供應商行列,以支持我們滿(mǎn)足客戶(hù)對高功率設備不斷增長(cháng)的需求?!?/span>
此外,博世還注重與下游企業(yè)在碳化硅方向的合作。去年9月,芯聚能官微宣布,廣汽埃安、芯聚能、博世簽署三方戰略合作協(xié)議,啟動(dòng)在碳化硅電驅系統業(yè)務(wù)上的全面戰略合作。
此前,芯聚能就向博世汽車(chē)電子事業(yè)部半導體業(yè)務(wù)單元發(fā)送了碳化硅芯片的項目定點(diǎn)函和相關(guān)產(chǎn)品訂單。此次定點(diǎn),開(kāi)啟了博世和國內碳化硅領(lǐng)軍企業(yè)合作的業(yè)務(wù)模式。
據了解,該項目中的博世碳化硅芯片將最終被裝配在國內某核心自主品牌主機廠(chǎng)SEA架構的多款車(chē)型中。作為全球唯一自主生產(chǎn)碳化硅芯片的汽車(chē)零部件供應商,博世正與其他多家碳化硅模塊廠(chǎng),逆變器廠(chǎng)及主機廠(chǎng)進(jìn)行積極的技術(shù)溝通和商務(wù)洽談。根據調研,博世的碳化硅芯片產(chǎn)品在比亞迪各大車(chē)型中的供應比例也在逐步上升。
汽車(chē)行業(yè)對芯片的需求仍然很高。到 2025 年,博世預計每輛新車(chē)平均會(huì )集成 25 顆芯片。碳化硅芯片市場(chǎng)也在繼續快速增長(cháng)——平均每年增長(cháng) 30%。這種增長(cháng)的主要驅動(dòng)力是全球電動(dòng)汽車(chē)的繁榮和發(fā)展。博世中國執行副總裁徐大全表示,由于新能源汽車(chē)快速發(fā)展,碳化硅芯片在未來(lái)2至3年都將呈現供不應求的態(tài)勢。