台積電代工,Navitas 氮化鎵晶片讓電動車充電時間僅剩三分之一

作者 | 發布日期 2022 年 02 月 09 日 10:20 | 分類 晶圓 , 晶片 , 材料、設備 Telegram share ! follow us in feedly


第三類半導體因耐高壓、耐高溫特性,最常見就是用在設備充電,未來也預期會有更多樣化用途。委托晶圓代工龍頭台積電生產、超快速手機充電器製造公司 Navitas Semiconductor 表示,電動車將是下個大賭注,如果 Navitas 能藉自家技術,可讓電動車充電時間剩三分之一,或電動車續航里程增近 30%,或電池尺寸減少 30%。Navitas 預計 2025 年產品商品化。

Navitas 是氮化鎵(GaN)功率晶片的市場領導者,2022 年 1 月中旬在上海成立電動車設計中心,期望幫助客戶使用旗下 GaN 晶片設計下一代電源系統。不過 Navitas 一開始目標不是電動車產業,而是家用充電系統。針對電動車市場,Navitas 預估需數年才能讓電動車製造商將 GaN 超導體技術,應用到充電基礎設施和電動車,可能需要 3~4 年才能達成。

即便到目前還沒有電動車製造商公開宣布改用 GaN 系統,但為保時捷、奧迪和福斯等歐洲汽車公司提供電力電子產品的供應商 BRUSA HyPower,公開宣布與 Navitas 建立合作夥伴關係。Navitas 表示對 GaN 應用,電動車是令人興奮且值得擴展的市場。預估每輛電動車 GaN 潛在價值為 250 美元 (約新台幣 6,850 元),如果 Navitas 能往更高功率應用市場前進,除了電動車,資料中心和太陽能等市場也將成為可發展領域。

從環保角度觀察,製造 GaN 功率晶片的二氧化碳排放量比矽晶片低 10 倍,考慮到效率及材料尺寸、重量等優勢,Navitas 出貨的每顆 GaN 功率晶片比矽晶片約節省 4 公斤二氧化碳排放。一旦 GaN 取代矽於功率晶片的角色,並應用到電動車,預估到 2050 年 GaN 有望使交通部門二氧化碳排放量每年減少約 20%。

無論 Navitas 或 GaN Systems 都認為 2025 年將是 GaN 與 SiC 在高功率應用市場取代矽地位的關鍵年。Navitas 認為三年內更成熟的 SiC 技術將蠶食矽市場,GaN 蠶食矽和 SiC 市場,也是 GaN 進入主流電動車市場的關鍵。面對未來的市場大餅,要讓 GaN 更普及,顯著性降低晶片成本將是重要且必要的步驟,製造商須透過將製造晶片的 6 吋晶圓提升到更大的 8 吋晶圓。雖有一大段路要走,但除了技術與製程問題,半導體短缺的應難上加難。

(首圖來源:Navitas)