引
言
谈一下之前所说的SiC的器件使用问题,在国内发生了一个案例,笔者做过一番采访和调研之后做了一些整理,涉及三方(车企、零部件厂商和器件厂家),具体可以参考零部件厂商相关公告。
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关于欣锐科技在某个车企的产品上出现问题的始末,已见诸财经证券类媒体报道,深圳欣锐科技股份有限公司(SZ,300745)的公告是这么说的:“公司因供应商A供应的电子元器件本身存在质量瑕疵,导致公司供应给客户B的车载充电机出现质量问题。公司将对故障OBC向客户B进行赔偿并预留质量保证金,客户B退回未使用的OBC,公司将退回及未发货的采用瑕疵物料生产的OBC进行报废处理。公司已全面核查,使用该瑕疵物料生产并销售给其他客户的OBC产品占比较小,截止目前未出现大规模故障问题。公司将依法就相关损失向法院提起诉讼,要求供应商A和生产厂商进行赔偿,挽回公司损失。”
由于目前所公告的内容,没有涉及任何技术细节和问题背景,这是一件对企业的声誉和品牌有较大影响的事件。欣锐科技是2018年上市的专注车载电源的企业,公司经历了新能源汽车发展的15年时光,名副其实的业内老牌的车载电源企业。欣锐车载电源模块研发起步于2006年,从迭代开发上,经历了至少5代产品。
笔者通过调研,特斯拉的最新的车载充电机里面也应用了碳化硅器件,如下图所示:
欣锐和特斯拉一样,也把碳化硅器件应用于车载充电机的图腾柱PFC电路上,这在业内是一个比较重大的技术突破。特斯拉的主要目的是为了提高转换效率,而欣锐科技的解决方案不仅提高转换效率,还增加了一个重要功能——双向充电。欣锐的G5代车载充电机是国内第一个量产的隔离型碳化硅双向充电案例。其重要意义在于,双向充电机架构兼容未来的基于交流端的V2G应用。
据悉,欣锐科技是从2016年开始投入双向充电核心技术的攻关,采用碳化硅MOSFET驱动的双向车载充电机在2018年5月实现量产及稳定供货。 值得关注的是,从2019年5月起,在批量供货近1年后市场端开始零星出现充电机故障,经过调查,原因是碳化硅MOSFET器件损坏。从失效的分布来看,呈现以下的特征:
损坏的碳化硅器件集中来自供应商日本Rohm公司,且没有集中在特定的供货批次,说明失效是一个普遍现象,与批次质量异常无关联。
据悉,欣锐相关人员与国内权威第三方机构展开合作分析,发现与碳化硅器件工艺设计问题直接相关,接下来欣锐科技将采用司法手段维护其权益。
从这个事件来看,笔者认为有以下几个方面值得思考:
1)首先,碳化硅作为第三代半导体应用在电动汽车上已经是势不可挡,在这方面,特斯拉、比亚迪、欣锐科技是走在前沿的践行者。
2)其次,碳化硅所代表的第三代半导体的技术是越来越渗透广泛的。从历史的过往来看在第二代半导体MOSFET出现的时候,业内也出现大量关于MOSFET与第一代IGBT劣势的比较,然而这并没有阻挡硅基MOSFET的大踏步发展!由于车载领域的特殊性,目前在较小规模下,碳化硅器件出现了应用或者底层工艺问题如果引起高度重视,长远来看,对行业的健康发展都是好事。
3)再次,碳化硅器件在市场应用一年后,才逐步暴露材料深层次隐性问题,超越了应用厂商的专业认知能力。在依赖国外核心功率器件的过程中,半导体器件深层技术参数很难通过开关电源的研发人员以DFMEA,FTA等常规手段进行提前预防。
小结:未来电动汽车的电压等级是会从400V一路升到800V,对于效率和功率密度的提升也是越来越急切,碳化硅的应用将更加广泛。同时,碳化硅器件的“价格拐点”即将到来的时候,碳化硅器件商提升品质的可靠性对行业的健康发展刻不容缓。