我国新能源汽车推广，在增量的同时也不断提质。其中，关键零部件的创新突破正改写着行业格局。
近日，小鹏汽车与芯联集成联合宣布，国内首个混合碳化硅产品已实现量产。据介绍，这一整零合作的技术成果，为新能源汽车在性能提升与成本控制方面开拓出全新路径。
如今，“碳化硅”的名词已普遍存在于企业对新能源车型的技术亮点推介中。例如，岚图汽车近期正式发布全栈自研的“岚海智混技术”。该技术以全域800V碳化硅高压系统为核心，通过5C超充、大容量电池等综合解决方案，致力于重塑新能源汽车的电混体验。
碳化硅材料凭借出色的物理特性，如高导热系数、高击穿电压及快速的开关速度，已成为功率半导体领域的璀璨之星，引领新能源汽车技术迈向新高度。在不少业内人士看来，今年国产碳化硅元器件在新能源汽车市场的渗透率将显著提升，2025年有望成为“普及元年”。
市场需求
从高端车向中端车下沉
新能源汽车行业的蓬勃发展，为碳化硅元器件在汽车领域的应用打开了“大门”。据广东省大湾区新能源汽车产业技术创新联盟秘书长张瑞锋介绍，碳化硅的应用主要是满足新能源汽车高效化与高压化升级的需求，集中体现在800V平台普及、充放电效率提升和整车减重这三大关键方向上。
随着新能源汽车用户对续驶里程和充电速度的要求不断提高，800V高压平台成为行业重要发展趋势。目前，20万元以上的中高端车型已广泛采用碳化硅技术。以岚图“岚海智混技术”为例，其依托全域800V碳化硅系统，成功将电驱效率提升9%以上，可显著增强车辆的动力性能与能源利用率。鉴于众多车企纷纷展开布局，未来800V高压平台将从高端车逐步向中端车市场渗透，而碳化硅元器件作为其中的核心要素，重要性不言而喻。
充放电效率的提升，同样是新能源汽车发展的重点。公开资料显示，当车载充电机采用碳化硅元器件后，充电效率可提高5%，充电时间缩短20%；在充电桩端，碳化硅的应用可增加近30%的输出功率，减少50%的损耗。例如，2025上海车展上，德国马勒展示了其中国团队开发的800V/11kW碳化硅双向三合一车载充电器，并与一家豪华电动汽车制造商签订了价值2亿欧元（约合16.5亿元人民币）的合同。
此外，碳化硅还在整车减重方面发挥着重要作用。据悉，由于碳化硅材料载流子迁移率高，可提供较高的电流密度，在相同功率等级下封装尺寸更小。以智能功率模块（IPM）为例，碳化硅产品的体积可缩小至硅功率模块的1/3~2/3。同时，碳化硅能够实现高频开关，减少滤波器和无源器件的使用，还因高禁带宽度和高热导率，可使元器件在较高环境温度下工作，从而简化散热系统，减小散热器体积。这些特性综合作用，能够有效降低整车重量，助力能耗优化。例如，罗姆公司设计的碳化硅逆变器，使用全碳化硅模组后，主逆变器尺寸减小43%，重量降低6kg。
芯联集成董事长、总经理赵奇向记者表示：“碳化硅元器件的市场需求正从高端车向中端车市场下沉，车企对兼具性能与成本优势的产品方案需求迫切，这将成为下一阶段的行业增长点。”
据了解，到2025年，碳化硅产品方案将覆盖价位10万~20万元的车型，预计在这一细分市场的渗透率将达40%，从而大幅拉动6英寸衬底需求，新增约150万片衬底。
国际巨头领航
中国力量猛进
张瑞锋告诉记者，随着新能源汽车对碳化硅的渴求愈发炽热，市场正上演“国际巨头领航、中国力量猛进”的精彩博弈。
根据集邦咨询（TrendForce）的研究报告，受新能源汽车应用的推动，碳化硅功率器件行业在2023年保持强劲增长，前5大供应商约占总收入的91.9%；意法半导体以32.6%的市场份额领先，安森美从2022年的第4位上升至第2位，紧随其后的是英飞凌、Wolfspeed和罗姆半导体。
面对国际巨头的先发优势，中国企业正加速突围，通过技术迭代与产业链协同，在混合碳化硅方案、车规级衬底量产等领域持续突破，为本土车企提供更具性价比的选择。
集邦咨询的研究报告显示，2024年，全球N型碳化硅衬底市场上，Wolfspeed以33.7%的市占率稳居全球第一，中国厂商天科合达与天岳先进分别以17.3%和17.1%的市场份额位列第二、第三，形成“一超双强”的新格局。
另据赵奇介绍，目前国内碳化硅元器件与国际先进技术水平的差距其实并不大。以芯联集成为例，在技术研发方面，该公司已完成三代碳化硅MOSFET产品技术迭代及沟槽型产品技术储备，良率和性能参数达到世界先进水平。今年8月，芯联集成与小鹏汽车联合开发的国内首个混合碳化硅产品实现量产，通过硅与碳化硅的创新性结合，在保持电驱系统效率提升的同时，显著降低了碳化硅用量及成本。这一技术突破为碳化硅向更多车型大规模渗透开辟了道路。
在产品布局方面，芯联集成构建了“芯片-模组-方案”的全链条能力：2024年国内首条8英寸碳化硅器件产线通线，2025年上半年已实现量产，目前形成了6英寸与8英寸产线协同推进的格局。在产品矩阵上，芯联集成全面布局650~3300V碳化硅工艺平台，覆盖从主驱逆变器到车载充电机的全场景应用。
产品配套方面，芯联集成已实现对多家头部车企的稳定供货，包括比亚迪、蔚来、小鹏、理想、广汽等；6英寸碳化硅MOSFET出货量连续多年位居国内第一，2024年碳化硅营收突破10亿元，同比增长超100%。
赵奇判断称，碳化硅元器件在新能源汽车的渗透率将持续攀升，预计2025年将达到20%以上，2030年有望超过50%。随着800V高压平台成为主流配置、成本持续下降，碳化硅将从主驱逆变器向车载压缩机、主动悬架等领域全面拓展。他强调：“拥有稳定车企合作关系的厂商，将在竞争中占据优势地位。”
车企闯“江湖”
自研还是合作
随着汽车市场对碳化硅元器件的需求愈发迫切，车企在技术获取路径上呈现出“自研”与“合作”两条鲜明主线，背后折射出不同的战略考量与资源禀赋。
自研路线的车企多处于技术积累深厚、规模效应显著的行业头部位置。比亚迪是典型代表，其全栈自研的碳化硅模块已配装旗下多款车型，通过垂直整合打通“芯片设计-模组封装-整车应用”链条。这种模式的核心优势在于技术可控性强，能快速响应整车迭代需求。例如，比亚迪E4.0平台搭载的碳化硅电控系统，将效率提升至97.5%，配合800V高压平台可实现充电5分钟行驶150公里的突破。有行业人士指出，自研虽前期投入巨大，但能通过规模化摊薄成本，尤其适合年销量超百万辆的车企构建技术“护城河”。
而更多车企选择与半导体供应商深度绑定，以快速补齐技术短板。行业人士介绍称，岚图汽车与英飞凌达成战略合作，在“岚海智混技术”中采用其最新一代碳化硅芯片，实现全域800V系统的稳定量产。这种合作模式能借助供应商的量产经验与专利布局，规避技术陷阱，特别适合聚焦细分市场的车企快速落地技术。
总体来看，两种路径的分化本质是效率与风险的平衡：自研适合追求长期技术主权的巨头企业，合作则更利于中小车企快速量产应用。随着碳化硅元器件渗透率从高端车细分市场下沉，车企与供应商的协同将从单纯买卖关系，转向“联合定义、共创技术”的新型伙伴关系，推动整个产业链从“技术跟随”向“生态共建”升级。
赵奇表示，芯联集成与车企的合作建立在“联合定义、协同研发、风险共担”的深度绑定模式上，涉及多种合作方式：一是战略级联合研发，像与小鹏汽车共同定义混合碳化硅技术路线，从产品设计阶段就介入整车电驱系统开发；二是定制化生产合作，为车企提供专属碳化硅模块制造服务，配合其全栈自研战略；三是长期产能保障，通过签订多年度供货协议，为车企提供稳定的产能支持。
在与车企的深度协同发展中，芯联集成总结出3点经验：一是早期介入至关重要，要在车企车型定义阶段就参与电驱系统方案设计，实现半导体器件与整车性能的最优匹配；二是建立快速响应机制，针对车企的迭代需求，实现快速交付；三是构建知识产权共享体系，通过联合专利等各种方式降低双方研发风险。
8英寸产线是
高端走向主流的关键
集邦咨询分析师龚瑞骄表示，汽车市场对碳化硅元器件的要求越来越全面和严格，不仅关注产品本身的性能，还强调其在系统中的应用表现、成本效益及供应的稳定性。其中，8英寸生产线通过大幅降低芯片成本、提升产能和器件性能，成为推动碳化硅技术在汽车领域从“高端”走向“主流”的关键。
赵奇也告诉记者，8英寸生产线是碳化硅元器件大规模上车的关键支撑，其核心价值体现在3个方面：一是单位成本降低30%~40%，使碳化硅元器件向2倍硅基成本的临界点逼近，加速商业化应用，使其实现从纯电动的“遍地开花”到混动高配车的覆盖；二是通过更大晶圆尺寸提升生产效率，满足车企的规模化应用需求；三是带动国内8英寸衬底、外延等上游产业链成熟，实现全链条自主可控。据介绍，芯联集成目前碳化硅MOSFET产能每月超过1万片，生产线利用处于接近满产状态。
据介绍，面对碳化硅器件大规模上车成本高、可靠性验证周期长、供应链不稳定的挑战，芯联集成通过技术创新与生态构建形成了系统性解决方案：在成本控制方面，芯联集成采取“三管齐下”策略——通过8英寸生产线实现单位成本下降30%~40%；通过混合碳化硅、沟槽型方案等技术创新，降低碳化硅用量从而降低应用成本；通过良率提升等工艺和生产优化，持续优化单位电流密度成本；在可靠性保障上，攻克各种可靠性、安全性的技术难题，建立了从研发到大规模量产的全流程车规级质量管理体系，通过了一系列国际质量管理体系认证，针对芯片本身可靠性考核，在满足AECQ101和AQG324的基础上，继续从时间、电压应力、温度应力3个维度加严考核，充分证明产品高可靠性与鲁棒性；在供应链建设上，制定并实施符合车规级标准的供应商管理准入体系，在关键业务领域与国内外主流供应商建立紧密的战略合作关系，共同应对市场变化和策略调整，还通过与国内头部衬底、外延厂商深度合作，共同推动8英寸产业链成熟。
碳化硅的下一个主战场在AI
张瑞锋认为，2025年堪称是碳化硅应用从高端向规模化普及的标志性年份，三大“拐点”支撑这一判断。
价格上，碳化硅MOSFET首次低于IGBT，打破成本壁垒，使中低端车型应用成为可能；产能上，国内碳化硅产能从2022年46万片激增至390万片，全球有效产能突破300万片，供需从紧平衡转向宽松；技术上，8英寸衬底量产加速，烁科晶体8英寸中试线良率达55%，小鹏汽车与芯联集成混合碳化硅产品落地，推动碳化硅从单一器件升级到系统级优化。
赵奇提出，新能源汽车不再是碳化硅MOSFET的单一主要应用市场，下一个大的应用领域将是AI。算力的背后是能源支撑，而只有借助芯片控制的新能源，才能支撑AI的大规模普及。随着大规模AI模型、自动驾驶、智能制造等应用的推进，对高效功率管理的需求持续提升，这将进一步打开碳化硅、氮化镓等第三代半导体的市场应用空间并创造巨大市场增量。
举例来讲，碳化硅在AI算力行业的具体应用主要集中在高效电源管理、散热优化和高频高功率应用场景中，涉及数据中心、GPU/AI加速器、电源模块等多个环节。同时，数据中心电源系统的高质量和高可靠性要求与汽车行业相似，这给已在新能源汽车应用上有百万辆量产经验的芯联集成带来确定性增长机会。除了提供碳化硅等高功率器件,该公司的产品布局已全面切入服务器电源核心环节，为客户提供功率器件、驱动IC、磁器件、MCU等一站式芯片解决方案。上述优势最终转化为高可靠性、安全可控、高性价比的产品与服务，给新能源汽车和AI数据中心等应用客户带来更大价值。
赵奇表示，对芯联集成而言，2025年将是碳化硅业务的“产能释放年”和“市场拓展年”。“我们坚信，这一年将成为中国碳化硅产业从‘跟跑’向‘并跑’转变的重要转折点，这与中国新能源汽车及AI产业整体的发展节奏是匹配的。”他最后说。
文：郝文丽 编辑：庞国霞 版式：李沛洋
