與目前使用的硅芯片相比，碳化硅具有更好的導(dǎo)電性，在實(shí)現(xiàn)更高的開關(guān)頻率的同時(shí)保持更低的熱損耗。“碳化硅半導(dǎo)體為電機(jī)提供更多動(dòng)力。對(duì)于駕駛員來說，這意味著車輛續(xù)航里程能夠增加6%。”博世集團(tuán)董事會(huì)成員Harald

Kr?ger 先生表示。位于斯圖加特以南25英里的博世羅伊特林根工廠將生產(chǎn)這一新型半導(dǎo)體芯片。該工廠數(shù)十年來每日平均生產(chǎn)交付的微芯片超過幾百萬個(gè)。

碳化硅：電動(dòng)車發(fā)展的助推器

碳化硅半導(dǎo)體為芯片的開關(guān)速度、熱損耗和尺寸大小設(shè)立了新的行業(yè)基準(zhǔn)。這一切都?xì)w功于一些額外的碳原子，這些碳原子被引入生產(chǎn)半導(dǎo)體的超純硅晶體結(jié)構(gòu)中。以這種方式產(chǎn)生的化學(xué)鍵能夠讓半導(dǎo)體芯片變成真正的動(dòng)力源。這一新型半導(dǎo)體材料在電動(dòng)車和混合動(dòng)力車中應(yīng)用之后，其優(yōu)勢(shì)十分突出。

在功率電子器件中，碳化硅微芯片能夠讓熱損耗減少50%左右。這將直接提高功率電子器件的能效，以及為電機(jī)提供更多動(dòng)力，從而提升電池的續(xù)航里程。單次充電就能夠讓駕駛員的電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程提高6%。通過這種方式，博世有助于減少潛在電動(dòng)車購買者的里程焦慮。

車輛續(xù)航里程能夠增加6％

近二分之一的消費(fèi)者（42%）因?yàn)閾?dān)心電池會(huì)在駕駛途中耗盡而決定不購買電動(dòng)車。在德國，這一擔(dān)憂則更為普遍，甚至影響了69％的消費(fèi)者（來源：ConsorsFinanz Automobile Barometer2019）。換句話說，汽車制造商能夠以更小尺寸的電池實(shí)現(xiàn)同等的續(xù)航里程，降低電池這一電動(dòng)車最為昂貴的零部件成本，從而降低汽車的價(jià)格。

“碳化硅半導(dǎo)體將改變電動(dòng)車行業(yè)。”HaraldKr?ger補(bǔ)充道。原因在于碳化硅的應(yīng)用還能進(jìn)一步節(jié)省車輛的潛在成本：芯片熱損耗的大大降低以及能在更高的工作溫度下運(yùn)作，意味著汽車制造商能夠節(jié)省在車輛動(dòng)力總成系統(tǒng)組件冷卻上所耗費(fèi)的高昂成本。這對(duì)電動(dòng)車的車身重量和生產(chǎn)成本均會(huì)產(chǎn)生積極影響。

集半導(dǎo)體和汽車產(chǎn)業(yè)雙邊優(yōu)勢(shì)于一身

憑借碳化硅技術(shù)，博世正在系統(tǒng)性地拓展其在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上的專業(yè)技能。博世未來將在自制功率電子器件中使用碳化硅芯片。對(duì)客戶而言，博世是唯一一家能夠集合半導(dǎo)體生產(chǎn)和汽車零部件供應(yīng)雙邊優(yōu)勢(shì)的企業(yè)。HaraldKr?ger說：“基于我們對(duì)電動(dòng)車系統(tǒng)已有的深入了解，碳化硅技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能直接應(yīng)用于我們零部件和系統(tǒng)的研發(fā)。”作為汽車半導(dǎo)體的全球領(lǐng)先制造商之一，博世在這一領(lǐng)域擁有超過50年經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。除功率半導(dǎo)體外，博世半導(dǎo)體還包括微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）和專用集成電路（ASICs）。無論是安全氣囊、安全帶張緊器、巡航控制系統(tǒng)、雨量傳感器還是動(dòng)力總成，現(xiàn)代汽車技術(shù)中幾乎沒有一個(gè)領(lǐng)域不需要微芯片

2018年，一輛普通汽車中芯片的價(jià)值約為370美元（約合337歐元）（來源：ZVEI）。與車載信息娛樂、智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)化和電氣化無關(guān)的應(yīng)用所需芯片價(jià)值每年以1%到2%的速度增長，平均而言，一輛電動(dòng)車上的附加半導(dǎo)體芯片價(jià)值約450美元（約合410歐元）。據(jù)專家預(yù)測(cè)，這一數(shù)值還將隨著自動(dòng)駕駛的發(fā)展而進(jìn)一步提升約1000美元（約合910歐元）。由此，汽車市場(chǎng)將成為半導(dǎo)體行業(yè)增長的驅(qū)動(dòng)力之一。此外，諸如人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、智慧城市、邊緣計(jì)算、智能家居和互聯(lián)領(lǐng)域等物聯(lián)網(wǎng)核心應(yīng)用將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的未來發(fā)展。憑借在羅伊特林根和德累斯頓的半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠，博世已經(jīng)為這些未來增長機(jī)遇做好了充分的準(zhǔn)備：“我們?cè)诎雽?dǎo)體行業(yè)的專業(yè)技能不僅可以幫助我們研發(fā)新的汽車功能及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，還能夠不斷優(yōu)化芯片本身，”HaraldKr?ger說道。

博世：不斷增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力

將硅或碳化硅晶圓轉(zhuǎn)化為半導(dǎo)體芯片，涉及到十分復(fù)雜的工業(yè)制造過程，生產(chǎn)周期可長達(dá)14周之久。經(jīng)過一系列化學(xué)和物理過程，晶圓會(huì)獲得超微結(jié)構(gòu)，隨后可被加工制作成為微芯片。每枚微芯片的尺寸僅為幾毫米。2018年6月，博世在德累斯頓開始建造一座先進(jìn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠。其生產(chǎn)制造將使用直徑為300毫米的晶片。與使用150毫米和200毫米晶片技術(shù)來生產(chǎn)半導(dǎo)體相比，300毫米晶片能夠產(chǎn)生更多的芯片，即可以實(shí)現(xiàn)更好的規(guī)模生產(chǎn)效益。博世在羅伊特林根的工廠除了生產(chǎn)150毫米和200毫米晶片以外，還將生產(chǎn)新的碳化硅芯片。羅伊特林根工廠和德累斯頓晶圓廠能夠形成良好的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)關(guān)系。這將使博世進(jìn)一步增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭力。“半導(dǎo)體是所有電子系統(tǒng)的核心元件，同時(shí)還將數(shù)據(jù)變成了未來不可多得的原料。隨著半導(dǎo)體在行業(yè)領(lǐng)域中重要性的提升，我們希望不斷拓寬我們的制造業(yè)務(wù)，”HaraldKr?ger表示。博世在德累斯頓晶圓廠將投資約10億歐元。這是博世歷史上總額最大的單筆投資。德累斯頓晶圓廠的無塵車間目前正在安裝相應(yīng)設(shè)施。首批員工計(jì)劃于2020年春季開始工作。博世將在該工廠實(shí)現(xiàn)碳中和。

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