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国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
行家说三代半 · 2026-04-01
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
近日,“行家说三代半”独家获悉,安海半导体已成功攻克万伏级SiC技术壁垒,成功实现6.5kV、10kV SiC MOSFET的研发量产,并与多家终端企业达成合作,首批订单将于本月正式交付,标志着国产高压SiC功率器件迈入规模化应用新阶段。
据悉,为推动万伏级SiC器件从技术验证走向产业落地,安海半导体突破多项关键技术瓶颈,将量产良率稳步提升至80%以上。为此,“行家说三代半”特别专访安海半导体负责人,深入了解以下三大核心问题,进一步拆解国产万伏级SiC器件的突破密码与应用价值:
安海高压SiC的最新合作及交付情况如何?
安海高压SiC器件将为终端应用提供哪些助益?
安海在万伏级SiC器件研制中攻克了哪些难点?
10kV SiC即将交付
抢占市场前沿阵地
合肥安海半导体股份有限公司成立于2017年,专注于高性能功率半导体技术、产品及系统方案的开发。在SiC MOSFET研发布局上,安海半导体正稳步向高压大电流方向推进,在其产品开发路线图中,早已规划在2025年左右实现3.3-10kV平面栅SiC功率器件的开发,并预计在2026年Q2可量产交付3300V、4500V、6500V及10kV系列SiC MOSFET新品。
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
从目前进展来看,安海半导体已成功兑现这一战略目标,实现技术研发与量产落地的双重突破。据安海半导体透露,目前已有下游客户完成6.5kV、10kV两款产品的订单锁定,首批订单芯片将于本月正式交付。同时,另有多家客户已进入项目测试及小批量试用阶段。
安海半导体能够快速获得市场订单、实现产品落地,其背后有着清晰的技术与行业逻辑。“行家说三代半”了解到,安海半导体此次量产的高压SiC产品具备耐压、低损耗、高功率密度等优势,能够有效支撑固态变压器、柔性直流输电、高压变流器等下游核心装备的技术升级,其价值主要体现在两大核心维度。
从器件应用方案来看,高压SiC器件以“单芯片”替代传统“多器件串联”,可靠性更高。在高压柔性直流输电的直流断路器等应用场景中,传统技术路线长期依赖6.5kV及以下电压等级的IGBT器件,为满足更高电压耐受需求,需将数十乃至上百颗低压器件串联使用,这不仅导致系统体积庞大、控制复杂,更带来了可靠性隐患。
相比6.5kV Si IGBT,采用10kV SiC MOSFET方案的优势极为显著,它不仅可将串联器件数量缩减30%-50%,更有利于精准调控器件间的均压特性,从根源上解决多器件串联的技术痛点,大幅简化了控制难度,显著提升系统可靠性。
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
从系统综合效益来看,高压SiC器件通过简化拓扑结构,实现了体积、重量的缩减与系统成本的优化。以传统固态变压器为例,大容量输出方案普遍采用多单元小容量 DC/DC 变换器级联架构,所需开关器件与高绝缘等级高频变压器数量极为庞大——部分大型方案甚至需要上千只IGBT开关器件。
倘若采用10kV SiC功率器件可直接适配高压电流的输入与输出需求,不需要进行器件串联,从而简化化了系统拓扑设计。更关键的是,SiC器件具备高频特性,可进一步实现系统体积与重量的双重缩减。
安海半导体此次推出6.5kV及10kV SiC产品,其核心战略布局意图清晰明确,且精准把握了行业发展的关键时间窗口,有利于在未来竞争中占据主动权。
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
图:安海半导体10kV SiC晶圆
首先,安海精准瞄准高门槛蓝海市场,实现差异化突围。目前主流商用化的SiC MOSFET为650V和1200V,竞争日趋白热化,产品价格持续下行,容易陷入同质化竞争的红海。但是,特高压SiC器件领域因技术壁垒高、研发难度大,鲜少有厂商深度涉足,这类市场不仅需求明确,还可以让厂商避免在竞争激烈的中低压红海中与对手进行价格战。
其次,安海成功拓宽高端应用边界,打开增长新空间。通过推出6.5kV、10kV超高压SiC MOSFET产品,安海半导体成功将应用场景从新能源汽车、充电桩、光伏逆变器等传统中低压领域,进一步拓展至智能电网、轨道交通、船舶驱动、人工智能数据中心、新能源基地、高压储能、特种电源等战略场景,既为企业长远发展开辟了全新增长路径,也推动国产SiC器件向更高端的应用场景实现突破。
安海攻克三大核心难题
芯片量产良率高于80%
目前国内外已有多家厂商及机构参与10kV SiC MOSFET的研发布局,然而基本上处于研发阶段,目前在大规模量产水平上实现可靠且高性能的10kV级SiC MOS仍然是个挑战,难以满足下游终端应用的爆发式需求。
在此背景下,安海半导体率先实现10kV级别 SiC MOSFET量产,并达成订单交付,无疑是高压SiC器件发展的重要里程碑,其不仅填补了万伏级SiC器件量产应用领域的空白,更为下游终端应用的快速落地提供了器件保障。
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
从产品参数上看,安海半导体的高压SiC芯片性能已达到行业内领先水平。其中,单颗6.5kV SiC器件的导通电阻为40mΩ,最高通流可达60A,单颗10kV SiC器件的导通电阻为130mΩ,最高通流可达40A。
最值得关注的是,早在2025年安海半导体就已成功预研10kV SiC MOSFET,仅用一年时间将量产批次良率提升至80%以上。如今与行业厂商同类型产品相比,安海半导体的10kV SiC MOSFET不仅具备较低的导通损耗与较高的通流能力,还实现了高量产良率,有效确保了产品供给的稳定性与一致性,也为其快速获得市场订单、实现规模化交付奠定了坚实基础。
据安海半导体透露,此前受困于材料及工艺成熟度问题,行业早期针对10kV等级SiC MOSFET的相关工作多局限于芯片功能展示层面,存在芯片面积普遍较小,通流能力较差、良率较低等关隘,难以满足规模化应用需求。
为突破诸多行业瓶颈,推动高压SiC MOSFET实现规模化量产,安海半导体研发团队聚焦核心痛点,集中力量攻克了三大关键技术难题,为产品落地应用扫清了障碍。
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
图:安海半导体高压SiC MOSFET工艺三大突破
一是突破器件量产良率瓶颈,6.5kV、10kV SiC晶圆良率均突破80%。高电压等级对芯片设计精度与制造工艺精细化程度提出了极高要求,安海半导体依托多年深耕功率半导体领域的经验积淀,为超高压产品量产提供了坚实支撑——以安海为客户定制的1200V 4mΩ SiC产品为例,其量产良率从最初的70%逐步提升至95%,积累了丰富的良率优化经验。
此外,安海半导体通过与上下游企业深度协同,摒弃单纯的采买代工模式,与产线方联合优化制造工艺,让芯片设计更贴合产线实际能力;同时,联动高校顶尖科研团队开展理论攻关,从物理层面破解终端设计、漏电控制等影响良率的底层技术难题,实现产业实战经验与学术理论支撑的深度融合,快速将芯片设计与制造工艺磨合至最优状态,助推量产良率快速提升。
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
安海半导体6.5KV(左)、10kV(右)SiC晶圆良率分布图
二是保障器件性能一致性。超高压器件在批量生产过程中,如何保持每颗芯片核心性能参数(如导通电阻、阈值电压等)的高度一致性,是行业内的一大技术挑战。安海半导体通过工艺优化与精准管控,目前已实现阈值电压波动控制在0.3V以内,导通电阻波动小于10%,这一成果还为后续大功率多芯片并联模块的研发与应用提供了核心保障。
三是筑牢器件可靠性防线。10kV SiC MOSFET需在极高电压环境及复杂应用场景中长期稳定工作,可靠性成为产品落地的核心前提。据悉,安海半导体10kV SiC MOSFET首批工程样品已成功通过1008小时高温反向偏压(HTRB)可靠性考核,为下游终端应用提供了可靠的器件保障。
立足现有研发与量产技术积淀及实践经验,安海半导体正在加快高压SiC器件的产品规划及布局,持续推进其市场化落地。
在产品迭代方面,安海半导体将推出40A-250A及以上的单管和半桥模块,预计下半年可直接提供超高压大电流模块,不仅简化了下游客户的设计和生产流程,也填补了超高压大电流市场的产品空白。
而在产业协同方面,安海半导体正积极与高校、研究机构在超高压封装、驱动和应用领域展开合作。针对此类研发形式的合作,安海将在芯片层面提供支持,以此降低学术及科研机构的研发门槛,加速超高压SiC技术的生态成熟。
与此同时,“行家说三代半”发现万伏级SiC器件正迎来广阔的市场空间。按照国家科技部制定的总体目标,“十四五”末期万伏千安级SiC器件会出样品,到2030年万伏千安级SiC器件能实现示范工程小批量应用,2035年左右应该能够实现商业化应用,这意味着高压SiC进入国家级战略视野,未来将逐步开启实现商业化普及。
如今,安海半导体已经凭借技术攻坚打破了万伏级SiC MOSFET规模化量产的行业困局,并且通过持续的产品迭代、深度的产业协同与开放的生态共建,不仅为自身开辟了差异化发展的全新路径,更为下游战略级应用场景的技术升级提供了坚实的器件支撑,将共同助力产业迈入发展新阶段。
国产10kV SiC实现量产交付,该企业攻克了哪些难题?
本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。
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