功率半導(dǎo)體IGBT器件在新能源車上的應(yīng)用曾祥幼

2025/061CONTENTS一行業(yè)趨勢與數(shù)據(jù)二細(xì)分應(yīng)用場景與技術(shù)要求三車規(guī)功率器件技術(shù)挑戰(zhàn)四

展望五

陸芯介紹Confidential2國產(chǎn)化提速

技術(shù)突破：

比亞迪

、斯達半導(dǎo)等量產(chǎn)IGBT性能比肩英飛凌，

良率顯

著提高。

產(chǎn)能擴張：華虹12英寸產(chǎn)線2024年投產(chǎn)，士蘭微廈門基地聚焦車

規(guī)級IGBT，

國產(chǎn)化率翻倍。

區(qū)域市場與政策驅(qū)動：

中國占全球IGBT消費市場的40%，

國產(chǎn)替代

政策支持加速，

國產(chǎn)廠商已進入主流車廠供應(yīng)鏈體系。黃金周期

新能源車的IGBT行業(yè)正經(jīng)歷高增長的黃金周期；

技術(shù)迭代(高壓平臺

、SiC)與國產(chǎn)替代是未來5年核心驅(qū)動力；

長期來看，SiC與IGBT為互補格局將重塑新能源車功率器件行業(yè)生

態(tài)。新能源車市場銷量與滲透率

2024年國內(nèi)銷量1200萬輛，2025年預(yù)計1600萬，滲透率將達42%

車用IGBT市場規(guī)模-2025年預(yù)計達380億元；IGBT占電機驅(qū)動系統(tǒng)成本40%-A0級:600-1500元；A/B級:3000-4000元，

占銷量68%。-C級及以上：800V平臺，雙電機驅(qū)動，主驅(qū)逆變器價值提升至5000元以上。Confidential技術(shù)迭代與競爭格局

高壓平臺崛起-800V/1000V系統(tǒng)推動IGBT耐壓需求至1200V-1700V；-SiC器件，續(xù)航提升5%~10%，成本為IGBT的2-3倍，預(yù)計2025年滲透率突破20%

成本優(yōu)化路徑-硅基IGBT：12英寸晶圓量產(chǎn)降本20%，短中期主流；-SiC器件：

國產(chǎn)8英寸襯底量產(chǎn)，缺陷密度下降80%，成本加速下探專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件一行業(yè)趨勢與數(shù)據(jù)3Main

Inverter主電機驅(qū)動器功率：30kW~200kW器件：IGBT單管，650V160A/200A

IGBT模塊，HP1/HP2/HPDHV-LV

DCDC變換器功率：1.5kW~3kW器件：MOS，100V4.2mΩOBC車載充電機功率：3.3kW，6.6kW器件：650V40A~80A

Hybrid

IGBTConfidentialAuxiliary

Inverter輔電機驅(qū)動器功率：30kW~200kW器件：IGBT單管，650V160A/200AIGBT模塊，HP1/HP2/HPD熱管理系統(tǒng)

PTC&壓縮機功率：2kW~5kW器件：IGBT單管650V50A/75A，

1200V40A/50A直流充電樁直流快充模塊：30kW/40kW器件：650V40A~80A

IGBT單管

1200V

IGBT單管*圖片來源于英飛凌公開資料專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件二細(xì)分應(yīng)用場景與技術(shù)要求BMS電池管理系統(tǒng)器件：MOS4于最新一代功率半導(dǎo)體器5驅(qū)動類型逆變器要求功率器件方案單電驅(qū)高性能和長續(xù)航大功率SiC逆變器單電驅(qū)適當(dāng)調(diào)整車輛性能小功率SiC逆變器單電驅(qū)成本優(yōu)化的解決方案IGBT逆變器雙電驅(qū)高性能和長續(xù)航SiC逆變器作為主驅(qū)續(xù)航，IGBT逆變器作為輔驅(qū)提供加速動力新型電驅(qū)成本優(yōu)化，高性能和長續(xù)航單逆變器中融合SiC+IGBT，SiC維持高效率續(xù)航運行，SiC+IGBT提供峰值高性能1.

主驅(qū)逆變器

高壓化高效化

對于動力傳動系統(tǒng)，不同技術(shù)方案具有不同的效率，性能和成本優(yōu)勢二細(xì)分應(yīng)用場景與技術(shù)要求Confidential*數(shù)據(jù)和圖片來源于公開資料車型電驅(qū)和功率功率器件方案代表車型A0級/A級50-150kW單電機驅(qū)動400V平臺，IGBT單管/IGBT模塊BYD秦，元；長安啟源，大眾ID.3/ID.4

，吉利

銀河E5

，小鵬M03，廣汽埃安AIONY等B級/C級150kw~300kW

單電機高性能與能耗平衡，兼容400V/800V

平臺

。

IGBT模塊/SiC器件PHEV混動車型/純電（

BYD

DMI系，吉力銀河，奇瑞等）雙電機四驅(qū)前橋SiC后橋IGBT模塊/高性能SiC模塊小鵬G6

，G9

，P7+

，智己，BYD漢，極氪001，阿維塔，昊鉑，特斯拉等C級及以上雙電機/三電機碳化硅SiC功率模塊蔚來ET7/ET9

，小米SU7/SU7

UltraConfidential6據(jù)和圖片來料

電壓/電流等級：650-1200V耐壓范圍，

電流300~800A，適配40kW~500kW電機。

技術(shù)方向：IGBT——400V平臺，SiC——800V及以上平臺；降低損耗，提高頻率，提高功率密度。專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件二細(xì)分應(yīng)用場景與技術(shù)要求2.車載充電機（

OBC

Totem-Pole

+

DAB/LLC

+

DCDC）

技術(shù)趨勢-輕量化與高集成；-雙向能量轉(zhuǎn)換：支持V2L和V2G，集成高效率AC/DC&DC/AC雙向拓?fù)?/p>

。功率密度達2.5kW/L-更高功率：

隨快充需求增長，11kW將成為BEV標(biāo)配，22kW滲透率提升

功率器件方案-

Hybrid

IGBT：IGBT+SiCSBD的混合器件，兼顧性能和成本。-SiC

MOS：高性能，提升功率密度并適配800V高壓平臺；隨成本下降加速滲透。-GaN：更高性能，雖未大規(guī)模商用，但其高頻特性可進一步縮小磁性元件體積。功率段效率要求主流方案成本（

USD/kW）開關(guān)頻率適配車型3.3kW92%-94%硅基IGBT/Hybrid-IGBT8-1220-60kHzPHEV/BEV7kW94%-96%Hybrid-IGBT10-1860-100kHzPHEV/BEV（400V平臺）11kW94%-96%Hybrid-IGBT/SiC15-2560-100kHzBEV（800V平臺）22kW+>

96%SiC模塊30-50100-200kHzBEV（800V平臺）專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件二細(xì)分應(yīng)用場景與技術(shù)要求陽光電動力GaN

6.6kW

OBC*數(shù)據(jù)和圖片來源于公開資料ConfidentialVMAX6.6kW

OBC73.

熱管理系統(tǒng)空調(diào)壓縮機技術(shù)趨勢

400V平臺，A0/A/B級車型主要使用IGBT器件；

800V平臺，IGBT器件/SiC器件各有應(yīng)用場景；

1000V平臺，B級/C級車型主要使用1200V/1700VSiC器件；

重卡/大巴車型，主要使用IGBT模塊；

國產(chǎn)化率高，高壓化，高轉(zhuǎn)速高頻化，空壓機+PTC集成；PTC加熱器技術(shù)趨勢

國產(chǎn)化率高，400V/800V平臺；

高壓化，800V平臺普及，1000V項目量產(chǎn)；功率器件向更高耐壓

、更低損耗方向迭代。

智能集成，多合一

，熱泵+PTC+空壓機；專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件新能源車熱管理系統(tǒng)框圖二細(xì)分應(yīng)用場景與技術(shù)要求Confidential*數(shù)據(jù)和圖片來源于公開資料8NewGenerationTechnology挑戰(zhàn)

更低的損耗

，更低的成本

更高的頻率

，更高的可靠性

，更高工作結(jié)溫IGBT芯片

設(shè)計：更低Vcesat

，更低EonEoff

工藝：平面柵—溝槽柵—微溝槽

厚度

：650V—60um/55um；1200V—110um/100um；

規(guī)格：750V820A/950A/1150A，

1200V

1040A；

結(jié)溫：

175℃/185℃ConfidentialFSTrenchCellPitch專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件G31.6um

PitchG16.5um

PitchG22.4um

PitchG41.2um

Pitch三車規(guī)功率器件技術(shù)挑戰(zhàn)9

Taikoonly減薄工藝滿足8吋IGBT超薄片要求，提升平均良率至98%，降低碎片風(fēng)險；

引入質(zhì)子注入形成FS層如多次氫注入，容易形成較深FS層，精準(zhǔn)控制結(jié)深，實現(xiàn)IGBT軟關(guān)斷特性；

FS層兩次高能磷注入精確控制結(jié)深，避免FS層處電場斜率過大，

引起硬關(guān)斷;

背面工藝改善根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用需求精確控制拖尾電流，改善關(guān)斷波形和能耗；

先進終端技術(shù)如JTE

、VLD終端，能實現(xiàn)較短終端設(shè)計，減少芯片面積，降低成本。專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件

兩次高能磷注入Luxin-Semi

IGBT技術(shù)優(yōu)勢Confidential氫注入10封裝技術(shù)特殊性

單管：TO247Plus（直插），

T2PAK-7，

D2PAK-7

水冷模塊：

HP1/HP2/HPDrive/EDT3（Infineon）,TPAK（Tesla

，ST

，陽光電動力）,雙面水冷：VE-Trac

Dual（

ON）,HybridPACK?

DSC(

Infineon）,V

DSC（

BYD）

低溫銀燒結(jié)

，雙面燒結(jié)工藝

，燒結(jié)+激光焊接高可靠性

Automotivequality，

Reliability

，Cost，

Efficiency

，Space

，Weight，

basedonAEC-Q101；

HTRB，

HTGB，

H3TRB

，TC，

IOL/PTC，

DPA，

PD

，TS，

RSH

，TR

，SD，

EV

，TEST，

PV，

ESDH，

ESDC，

U

IS等Confidential專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件三車規(guī)功率器件技術(shù)挑戰(zhàn)

單管：

TO247/Plus（直插）

，

T2PAK-7（貼片）*數(shù)據(jù)和圖片來源于公開資料11InfineonTPAK（Tesla

&

ST）V-SSDC（

BYD）*數(shù)據(jù)和圖片來源于公開資料12三車規(guī)功率器件技術(shù)挑戰(zhàn)

專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件

水冷模塊：

HP1/HP2/HybridPACK

Drive（Infineon）

，TPAK（Tesla&ST），

V-SSDC（

BYD），

V-305（

BYD）

，eMPACK(賽米控&ST)

，VE-Trac

Direct（

ON），BYD

1200V

1040A

SiC功率模塊VE-Trac

Direct（

ON）eMPACK(賽米控&ST)*數(shù)據(jù)和圖片來源于公開資料專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件三車規(guī)功率器件技術(shù)挑戰(zhàn)Confidential13entialConfiVE-Trac

Dual（

ON）HybridPACK?

DSC（Infineon）V

DSC（

BYD）*數(shù)據(jù)和圖片來源于公開資料

雙面水冷

：VE-Trac

Dual（

ON）

，

HybridPACK?

DSC（Infineon）

，V

DSC（

BYD）三車規(guī)功率器件技術(shù)挑戰(zhàn)專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件d141.

增長機遇-A0/A/B級車放量：

20萬元以下車型占比提升，

帶動IGBT需求規(guī)?；鲩L。-

國產(chǎn)替代窗口期：

本土技術(shù)追趕，

2025年國產(chǎn)化率提升至40%。-

IGBT在新能源汽車中的細(xì)分應(yīng)用呈現(xiàn)“場景多元化

”與“技術(shù)分層化

”；-低成本IGBT單管，

高性能IGBT模塊到高性能SiC模塊，

技術(shù)路線需匹配車型定位。2.技術(shù)融合趨勢-

IGBT主導(dǎo)中壓場景，

IGBT-SiC混合模塊應(yīng)用于高性價比市場；

SiC覆蓋高壓高效需求；-車企與功率半導(dǎo)體廠商更緊密合作，

加速供應(yīng)鏈協(xié)同創(chuàng)新。3.

長期愿景-

IGBT作為“

電能轉(zhuǎn)換核心

”

，賦能新能源車高效化

、

輕量化與智能化。專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件四

展望技術(shù)互補與生態(tài)重構(gòu)Confidential15?成立于2017年上海

，上海市集成電路行業(yè)協(xié)會會員?上海市高新技術(shù)企業(yè)

，上海市“專精特新”企業(yè)?連續(xù)多年獲得上海市“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)”稱號?

895創(chuàng)業(yè)營集成電路專場芯力量獎?

中國“芯力量”最具投資價值獎?

100+項自有知識產(chǎn)權(quán)專利?

IGBT器件累計出貨量2億+顆?650V&1200V系列化IGBT產(chǎn)品獲得上海萊茵TUV和廣電計量AEC-Q101認(rèn)證?IGBT分立器件

：650V&1200V&1700V系列化產(chǎn)品；

Hybrid-IGBT產(chǎn)品

，封裝

TO263

，TO220F

，TO220，

IITO3P

，TO247

，TO247PLUS等?IGBT模塊產(chǎn)線和模塊產(chǎn)品

：650V，

1200V系列化產(chǎn)品；34mm

，62mm，

Easy，

EconoDUAL，

HPD

，Q1

，Q2等模塊；專注于最新一代功率半導(dǎo)體器件為您提供高性能高可靠性的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品和解決方案五

陸芯科技Confidential16新能源汽車領(lǐng)域u

行業(yè)：充電樁、OBC&DCDC、主

驅(qū)、輔驅(qū)、空調(diào)壓縮機、

PTC加熱

器等。u

性能：關(guān)鍵參數(shù)

，性能替代國際品

牌

，滿足多種應(yīng)用需求。u

可靠性

：多個系列產(chǎn)品獲得上海萊

茵

T

ü

V

和

廣

電

計

量

汽

車

級

AEC

-Q101認(rèn)證；Tj達175℃

,高性能

，

高短路耐量。高頻逆變領(lǐng)域u

行業(yè)：光伏