博世：氮化镓在800V电动车领域没有机会
行家说消息 德国汽车零件供应大厂博世集团（Bosch Group）2 月9 日宣布，2021 年营收初估年增10% 至788 亿欧元，超越大流行危机前水准，排除汇率变动因素不计，年增幅为11%。
博世去年税前息前盈余（EBIT）初估年增逾50%至32亿欧元，EBIT利润率自前一年的2.8%升至4%左右。
博世（Robert Bosch GmbH）董事会主席Stefan Hartung指出，2021年业务表现优于预期。
博世自去年底开始量产可让电动车（EV）续航里程增加6%的车用碳化矽（SiC）功率半导体。根据市场研究公司Yole的预估，未来3年SiC整体市场平均每年将成长30%、产值将突破25亿美元。
Rebecca Pool 报道称，随着 SiC 芯片从其位于德国的罗伊特林根工厂流出，博世将目光牢牢地放在了引领电动汽车市场上。
为应对日益活跃的 SiC 器件市场，总部位于德国的博世已制定计划开始量产其 SiC 功率半导体。作为 2021 年 12 月公告的一部分，博世董事会成员 Harald Kroger 表示：“碳化硅半导体的未来是光明的。我们希望成为生产用于电动汽车的 SiC 芯片的全球领导者。”
正如工程技术巨头汽车电子部门的高级副总裁 Ralf Bornefeld 告诉 Compound Semiconductor 的那样：“这很简单。我们长期以来一直在开发这项技术，现在已经准备好进入市场——客户信任我们的汽车历史并希望使用我们的芯片。”
博世汽车电子高级副总裁 Ralf Bornefeld
十多年前，博世开始研究如何制造碳化硅半导体，继其在硅基 MEMS 传感器方面取得成功后，又将目光投向了具有垂直架构的 SiC 沟槽 MOSFET。在这里，开发了一种称为博世工艺的高纵横比等离子蚀刻工艺，以在晶圆上形成深而陡的孔和沟槽。
快进到今天，博世已将该技术应用于 SiC，Bornefeld 坚信他公司的垂直 MOSFET 将在竞争对手的平面器件上具有优势。“趋势是缩小电池设计并节省 SiC 面积，从而降低成本 - 所以我们从一开始就使用了这项技术，”他说。
博世的目标市场是电动汽车，该公司打算制造用于牵引逆变器、车载充电和 DC-DC 转换应用的设备。Bornefeld 表示，由于高功率和高电压运行，以及牵引反转所需的高半导体数量，该应用对 SiC 半导体具有巨大的吸引力。
但博世高管同样相信，尽管来自基于 GaN 的设备的竞争，但该技术将在车载充电和 DC-DC 转换方面取得巨大进展。在谈到车载充电时，他强调了市场如何转向快速充电，这可能需要高压电池组 - 在 800 V 范围内 - 与 1200V SiC 设备一起运行。“如果这种趋势持续下去，我认为氮化镓在可预见的未来不会成为一项具有竞争力的技术，”他说。
尽管如此，Bornefeld 证实博世在 GaN 领域也很活跃，并且有一些处于早期阶段的想法。与此同时，所有人的目光都集中在该公司罗伊特林根晶圆厂的最新活动上，该晶圆厂自 2021 年初以来一直在生产用于客户验证的 SiC 芯片，目前正在扩大该工厂的洁净室空间。
更大的晶圆尺寸
除了扩张之外，硅芯片生产正在从罗伊特林根转移到博世最近在德累斯顿开设的 300 毫米硅晶圆工厂，正如 Bornefeld 强调的那样，这为 SiC 制造腾出空间，并从 150 毫米晶圆过渡到 200 毫米晶圆。“我们已经开始在我们的生产线上运行 200 毫米碳化硅晶圆，”他说。“我不能确切地说晶圆过渡何时会发生，但可能在 2024 年到 2026 年之间。”
德国罗伊特林根的 SiC 芯片生产
那么博世现在呢？该公司目前正在领导由欧盟资助的 8900 万欧元的转型——“可信赖的欧洲 SiC 价值链，打造更绿色的经济”——项目。这 34 个组织旨在为各种应用中的 SiC 电力电子设备建立一个具有竞争力的欧洲供应链，这些应用包括工业驱动、电力转换、可再生能源，当然还有电动汽车。
“碳化硅是一项核心技术，世界上每个地区都将其视为重要技术，”Bornefeld 说。“总的来说，我是开放市场的朋友……但鉴于我们有时会看到地缘政治紧张局势，欧洲可以充当我所说的‘中性区’。”
“此外，拥有完整的价值链应该会让欧洲变得更强大，”他补充道。
当然，750 V 和 1200 V SiC MOSFET 的制造继续快速发展，该公司也在开发其下一代 SiC 芯片。Bornefeld 证实，未来的 MOSFET 将基于其久经考验的垂直芯片架构，即沟槽 MOSFET，但这些较小的器件将“以不同的方式构造”。
“我们正在为下一代以及之后的一代开发技术，”他说。“我们对如何使我们的碳化硅技术在长期、成功的未来持续存在很多想法。”
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