汽车功率模块的市场和技术分析
#微博新知博主##车圈新星驾到#
周末和刘总等人一起找了地方喝了茶，主要聊了一些有关车载电源的发展方向，其中有一项内容就是OBC和DCDC会选择塑封的功率模块去替代原有分立方案。换句话来说，在汽车领域，从逆变器到我们看到的所有高压功率部分，模块化的趋势是很明显的。根据Yole分析报告，MOSFET市场有希望在2026年达到94亿美金，IGBT市场84亿美金，而功率模块封装材料市场在2026年有望实现35亿美元的市场。
▲图1.功率电子和功率封装的市场
Part 1
功率封装
从价值区分来看，功率封装材料的最大细分市场是基板，其次是衬底，排在后面的是衬底贴装和芯片贴装材料。由于需求渐长，功率器件市场的紧缺，这使得产业链发生了商业模式的改变和供应链的重塑。
从目前来看，原有Tier 1的汽车零部件供应商和车企OEM开始深度参与到功率模块的设计和制造环节。半导体器件的功率模块封装对于系统厂商和汽车厂商来说，是一个往上游把控的机会，由于IGBT的功率封装技术比较成熟，Tier1供应商和OEM更愿意在碳化硅（SiC）MOSFET技术领域下手。
▲图2.功率封装的迭代
2021年的芯片短缺，使得中国汽车企业对于核心功率电子部件的希望是供应链尽可能本地化。中国公司开发功率模块封装解决方案，开始使用一部分本土的功率芯片，欧洲、日本和美国公司提供的功率芯片还是占了比较多的部分。
▲图3.基于SiC的封装，从研发角度有一些可以做的点
从技术角度来看，功率模块封装技术不仅仅是关于引线键合、焊接和封装；汽车领域的封装技术，在功率密度、性能和可靠性有很强的要求是比较复杂的，需要特定的专有技术。
▲图4.功率模块的典型失效
Part 2
功率模块的发展趋势
从技术发展的趋势来看，Yole和联电的工程师分别给了一个技术发展趋势，我的理解，是需要按照每家车企的选择来做一个梳理，目前在单个企业的押注好像有些早。围绕耐温、可靠性、寄生电感、热阻和成本这些要素，可以组合出很多的系统方案出来。
▲图5.功率模块的技术发展趋势
▲图6.联电探讨的功率模块技术
随着SiC模块的发展，围绕Tier1和芯片厂家的各自路线是可以探讨的，之前没有特别的关注，接下来要花时间把这些信息收集起来进行归档和整理。
▲图7.功率模块的封装
每家的技术路线和考量是不同的。以安森美为例，它的发展重点也会放在塑封压铸模块上，也可以做直接水冷。压铸模块跟凝胶模块的差异，模块功率密度可以更高，杂散电感可以更低，尤其是碳化硅可以接受的工作温度更高，到200℃甚至以上。碳化硅的工作温度可以是很高的。
同样的系统价钱，用压铸模块应该可以做到更大潜力和差异化——安森美现在跟很多车厂讨论，为他们做一些特别制造的主驱模块。冷却塑封模块的特性，除了比较低的杂散电感和高功率密度之外，在扩展性方面也相对比较好。安森美可以用三个半桥的模块做成150kW的功率，也可以把它们两个合在一起做成300kW，基本上占用的空间没有太大差异。跟凝胶模块相比，压铸模块的生命周期是比较长的。在安森美双面冷却的模块里，IGBT是一个智能芯片，主要内置了两个传感器。一个是温度传感器（精准的温度检测），另外一个是电流检测也内置在里面（总体反应时间会比较快，能更好地去保护系统）。
▲图8.安森美的技术路线
小结：在功率半导体的竞争中，国内企业国产替代的空间是很大的，从未来的市场需求来看，供应链安全的要求被放置在很高的位置。
#微博新知博主##车圈新星驾到#
周末和刘总等人一起找了地方喝了茶，主要聊了一些有关车载电源的发展方向，其中有一项内容就是OBC和DCDC会选择塑封的功率模块去替代原有分立方案。换句话来说，在汽车领域，从逆变器到我们看到的所有高压功率部分，模块化的趋势是很明显的。根据Yole分析报告，MOSFET市场有希望在2026年达到94亿美金，IGBT市场84亿美金，而功率模块封装材料市场在2026年有望实现35亿美元的市场。
▲图1.功率电子和功率封装的市场
Part 1
功率封装
从价值区分来看，功率封装材料的最大细分市场是基板，其次是衬底，排在后面的是衬底贴装和芯片贴装材料。由于需求渐长，功率器件市场的紧缺，这使得产业链发生了商业模式的改变和供应链的重塑。
从目前来看，原有Tier 1的汽车零部件供应商和车企OEM开始深度参与到功率模块的设计和制造环节。半导体器件的功率模块封装对于系统厂商和汽车厂商来说，是一个往上游把控的机会，由于IGBT的功率封装技术比较成熟，Tier1供应商和OEM更愿意在碳化硅（SiC）MOSFET技术领域下手。
▲图2.功率封装的迭代
2021年的芯片短缺，使得中国汽车企业对于核心功率电子部件的希望是供应链尽可能本地化。中国公司开发功率模块封装解决方案，开始使用一部分本土的功率芯片，欧洲、日本和美国公司提供的功率芯片还是占了比较多的部分。
▲图3.基于SiC的封装，从研发角度有一些可以做的点
从技术角度来看，功率模块封装技术不仅仅是关于引线键合、焊接和封装；汽车领域的封装技术，在功率密度、性能和可靠性有很强的要求是比较复杂的，需要特定的专有技术。
▲图4.功率模块的典型失效
Part 2
功率模块的发展趋势
从技术发展的趋势来看，Yole和联电的工程师分别给了一个技术发展趋势，我的理解，是需要按照每家车企的选择来做一个梳理，目前在单个企业的押注好像有些早。围绕耐温、可靠性、寄生电感、热阻和成本这些要素，可以组合出很多的系统方案出来。
▲图5.功率模块的技术发展趋势
▲图6.联电探讨的功率模块技术
随着SiC模块的发展，围绕Tier1和芯片厂家的各自路线是可以探讨的，之前没有特别的关注，接下来要花时间把这些信息收集起来进行归档和整理。
▲图7.功率模块的封装
每家的技术路线和考量是不同的。以安森美为例，它的发展重点也会放在塑封压铸模块上，也可以做直接水冷。压铸模块跟凝胶模块的差异，模块功率密度可以更高，杂散电感可以更低，尤其是碳化硅可以接受的工作温度更高，到200℃甚至以上。碳化硅的工作温度可以是很高的。
同样的系统价钱，用压铸模块应该可以做到更大潜力和差异化——安森美现在跟很多车厂讨论，为他们做一些特别制造的主驱模块。冷却塑封模块的特性，除了比较低的杂散电感和高功率密度之外，在扩展性方面也相对比较好。安森美可以用三个半桥的模块做成150kW的功率，也可以把它们两个合在一起做成300kW，基本上占用的空间没有太大差异。跟凝胶模块相比，压铸模块的生命周期是比较长的。在安森美双面冷却的模块里，IGBT是一个智能芯片，主要内置了两个传感器。一个是温度传感器（精准的温度检测），另外一个是电流检测也内置在里面（总体反应时间会比较快，能更好地去保护系统）。
▲图8.安森美的技术路线
小结：在功率半导体的竞争中，国内企业国产替代的空间是很大的，从未来的市场需求来看，供应链安全的要求被放置在很高的位置。
今天带大家看看长城汽车柠檬混动DHT系统到底是啥！
长城汽车柠檬混动DHT系统是以“七合一”高效能多模混动总成为核心构建的混合动力技术体系，包含1.5L/1.5T混动专用发动机、定轴式两挡变速箱、GM/TM双电机、双电机控制器和集成DCDC。该系统的核心是让发动机工作效率永远处于最高点，从而使整个系统的工作效率达到最优。柠檬混动DHT采用了双电机混联架构，通过纯电、串联、并联、能量回收等
多种模式，实现各种驾驶场景下动力与油耗的平衡。
长城汽车柠檬混动DHT系统是以“七合一”高效能多模混动总成为核心构建的混合动力技术体系，包含1.5L/1.5T混动专用发动机、定轴式两挡变速箱、GM/TM双电机、双电机控制器和集成DCDC。该系统的核心是让发动机工作效率永远处于最高点，从而使整个系统的工作效率达到最优。柠檬混动DHT采用了双电机混联架构，通过纯电、串联、并联、能量回收等
多种模式，实现各种驾驶场景下动力与油耗的平衡。
在泰国投资 电动船建造或修理业务
投资促进申请条件：
自开始运营之日起两年内必须通过ISO14000认证。
企业所得税优惠权益：
免征企业所得税8年。
电动汽车零部件制造业务
泰国投资促进委员会增加了4类可享受投资优惠待遇的电动汽车关键零部件和设备制造业务类型，包括：
1）高压线束（HighVoltage Harness）制造；
2）减速器（ReductionGear）制造；
3）电池冷却系统（Battery Cooling System）制造；
4）再生制动系统（RegenerativeBraking System）制造。
享受投资优惠待遇的电动汽车关键零部件和设备生产业务类型从原来的13项增至17项。此外，还增加扩大应用新技术的生产流程投资的电池生产业务可享受的投资优惠待遇。
可享受投资优惠待遇的17种电动汽车关键零部件：
• 电池
• DCDC变换器
• 电动巴士前桥/后桥（Front/Rear Axle）
• 电路断路器
• 电动汽车充电设备
• 智能充电系统
• 车载充电器
• 牵引电动机
• 便携式电动汽车充电器
• 逆变器
• BMS
• DCU
• 空调系统
• 高压线束*
• 减速器*
• 电池冷却系统*
• 再生制动系统*
（*为新增项目）
企业所得税优惠权益：
1.电池生产业务：免征企业所得税5-8年。
1.1 仅具备电池包组装工序（Pack Assembly）- 免征企业所得税5年；
1.2 具备电池模块生产工序（Module Production）- 免征企业所得税8年。
+ 减征泰国不能生产的原材料和必要材料的进口关税90%为期2年；
1.3 具备电芯生产工序（Cell Production）- 免征企业所得税8年（无限额）。
+ 减征泰国不能生产的原材料和必要材料的进口关税90%为期2年。
2.其他16种关键零部件生产业务：免征企业所得税8年。
电动汽车充电站业务
投资促进申请条件：
1.提交电动汽车智能充电系统发展计划；
2.投资促进证书颁发后3年内通过ISO 18000标准认证；
3.提交零部件和设备采购计划；
4.至少建造40个充电器（其中至少25%为快速充电器）；
5.申请人不可享受其他政府部门的优惠权益。
企业所得税优惠权益：
• 免征企业所得税5年。
注：新一轮电动汽车/交通工具制造业投资促政策涉及的行业均属于A类行业，除上述所得税减免优惠权益外，还可享受项目使用的机械设备和生产出口产品的原材料免征进口关税以及非税务优惠权益。
投资促进申请条件：
自开始运营之日起两年内必须通过ISO14000认证。
企业所得税优惠权益：
免征企业所得税8年。
电动汽车零部件制造业务
泰国投资促进委员会增加了4类可享受投资优惠待遇的电动汽车关键零部件和设备制造业务类型，包括：
1）高压线束（HighVoltage Harness）制造；
2）减速器（ReductionGear）制造；
3）电池冷却系统（Battery Cooling System）制造；
4）再生制动系统（RegenerativeBraking System）制造。
享受投资优惠待遇的电动汽车关键零部件和设备生产业务类型从原来的13项增至17项。此外，还增加扩大应用新技术的生产流程投资的电池生产业务可享受的投资优惠待遇。
可享受投资优惠待遇的17种电动汽车关键零部件：
• 电池
• DCDC变换器
• 电动巴士前桥/后桥（Front/Rear Axle）
• 电路断路器
• 电动汽车充电设备
• 智能充电系统
• 车载充电器
• 牵引电动机
• 便携式电动汽车充电器
• 逆变器
• BMS
• DCU
• 空调系统
• 高压线束*
• 减速器*
• 电池冷却系统*
• 再生制动系统*
（*为新增项目）
企业所得税优惠权益：
1.电池生产业务：免征企业所得税5-8年。
1.1 仅具备电池包组装工序（Pack Assembly）- 免征企业所得税5年；
1.2 具备电池模块生产工序（Module Production）- 免征企业所得税8年。
+ 减征泰国不能生产的原材料和必要材料的进口关税90%为期2年；
1.3 具备电芯生产工序（Cell Production）- 免征企业所得税8年（无限额）。
+ 减征泰国不能生产的原材料和必要材料的进口关税90%为期2年。
2.其他16种关键零部件生产业务：免征企业所得税8年。
电动汽车充电站业务
投资促进申请条件：
1.提交电动汽车智能充电系统发展计划；
2.投资促进证书颁发后3年内通过ISO 18000标准认证；
3.提交零部件和设备采购计划；
4.至少建造40个充电器（其中至少25%为快速充电器）；
5.申请人不可享受其他政府部门的优惠权益。
企业所得税优惠权益：
• 免征企业所得税5年。
注：新一轮电动汽车/交通工具制造业投资促政策涉及的行业均属于A类行业，除上述所得税减免优惠权益外，还可享受项目使用的机械设备和生产出口产品的原材料免征进口关税以及非税务优惠权益。
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