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split逆变器

发布时间:2025-03-27 16:20:55 人气:



SMA其他译义

SMA,全称为Stone Mastic Asphalt,是一种20世纪60年代起源于德国的新型沥青混合料结构,英文名为Splitmastixasphalt。在美国于90年代引入,简称Stone Mastic Asphalt(SMA),最初在首都机场高速公路得到应用,因其优异的性能而备受关注。SMA由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量细集料构成,形成独特的石-石嵌挤结构,具有抗高温、低温稳定、耐久和优良的表面功能。

另一方面,SMA也是脊髓性肌萎缩症(SMA)的英文缩写,这是一种遗传性疾病。5q-SMA是常染色体隐性遗传,由SMN1基因突变引起,携带者通常不患病,但后代需同时继承一个有缺陷的SMN1基因才会染病。全球约每40人中就有1人携带有致病基因。

SMA在无线技术领域中也有应用,如Sub-Miniature-A的简称,常见于无线设备的天线接口。SMA接口以其普遍性和高频率适应性而被广泛采用,包括在AP、无线路由、无线网卡等设备上。

在汽车工业中,SMA也可指上海华普汽车的简称,该品牌隶属于吉利汽车集团。此外,SMA还代表Shape Memory Alloy(形状记忆合金),这种材料在航空航天和医疗领域展示了神奇的特性,如卫星天线的折叠展开和医疗设备的使用。

SMA Solar Technology AG是一家德国的光伏逆变器生产供应商,自1981年成立以来,已成为全球市场的领导者,提供从1kW到1.25MW功率的多种型号逆变器,对全球光伏市场有重大影响。

最后,简单移动平均线(SMA)是金融领域中常用的技术分析工具,通过计算一定时间段内的平均价格,帮助投资者分析价格趋势。而在其他领域,如水污染控制和计算机管理,也有SMA的概念,如甲烷产甲烷活性和独立管理帐户。

PLECS应用范例(53): 功率分流混合动力汽车系统(Power Split Hybrid Vehicle System)

本演示展示了一个锂离子电池供电的串并联混合动力汽车系统的应用。系统通过一个双向直流/直流变换器,将电池连接至直流母线,实现电气与机械的耦合。直流/直流变换器与控制器的配置与PLECS演示模型库中的“增压电机驱动Boosted Motor Drive”一致。电池建模采用基于电阻的电气模型,用户可从电池数据表中获取信息,表示在充电和放电时的电流和电压特性。此模型仅使用R模型,结合电池充满电时的电压、指数区结束时的电压与电荷以及标称区结束时的电压与电荷,即可从数据表中导出。演示模型“基于查找表的锂离子电池模型 Look-up Table Based Lithium-Ion Battery Model”提供了锂离子电池的具体演示模型。

串并联混合动力系统包含两台永磁同步电机(MG1和MG2),逆变器以及相关控制装置。MG1和MG2的直流侧与直流母线相连,MG2作为辅助发动机使用,尤其是在加速过程中。MG1具备电机和发电机双重功能。系统控制器由外部速度回路和内部电流回路构成,用于调节转子速度至所需水平。外部速度回路生成扭矩设定点,这些设定点被转换为dq电流设定点。数字同步帧稳压器用于控制每个MG系统中的电流。

行星齿轮组(PGS)将发动机与MG2机械耦合,该模块具备三个机械端口,连接太阳齿轮、环形齿轮和托架齿轮。PLECS PGS模块内部结构包含环形行星齿轮和太阳行星齿轮,允许用户引入非理想性,以观察其对系统的影响。MG2通过行星齿轮组与发动机耦合,齿轮配置允许发动机和MG2为车轮提供驱动扭矩,同时控制MG1以保持发动机转速在所需水平。齿圈连接至MG2的转子轴与车轮,发动机连接至托架轴,与MG1连接至太阳齿轮。这种配置允许发动机和MG2共同为车轮提供驱动扭矩,同时控制MG1以维持发动机转速。

系统采用1D查找表表示发动机运行在最小化制动比油耗(BSFC)状态,发动机数据来源于特定图示。在模拟中,MG2用于加速车轮至所需速度,而MG1最初通过调节发动机转速至约125 rad/s(1200 rpm)来提供动力。在70毫秒后,理想情况下,发动机转速增加至约188 rad/s(1800 rpm),同时保持相同车轮转速。在120 ms后,发动机保持在1800 rpm,同时车轮转速增加。此过程中,MG1、MG2和发动机的电机扭矩与速度变化情况被记录,并在图4中呈现。能量从系统提取并存储至电池中,以保持直流母线电压在500 V。直流母线电压变化情况在图5中展示。发动机扭矩-速度工作点在图6中表示,表明了在模拟中实现最小化BSFC的操作。发动机在850 rpm以下未参与运行。

SMA的其他译义

沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Mastic Asphalt,简称SMA)

沥青马蹄脂碎石混合料,是一种新型的沥青混合料结构,它起源于20世纪60年代的德国,德文称Splitmastixasphalt.20世纪90年代初引入美国,被称为 Stone Mastic Asphalt,缩写为SMA。1993年,SMA在我国首都机场高速公路首次应用。

特点

SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。它是由足够的沥青结合料和具有相当劲度的沥青玛蹄脂胶浆填充在粗集料形成的石—石嵌挤结构的空隙中形成的。因此,它具有抗高温、低温稳定性,良好的水稳定性,良好的耐久性和表面功能(抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好)。SMA路面耐久性好,故养护工作少,使用寿命长,综合经济效益和环境效益好。 脊髓性肌萎缩症

SMA是脊髓性肌萎缩症的英文简称

对于两岁以下婴幼儿SMA是头号的遗传病杀手

每6000-10000个新生儿中就有一个会患上SMA

每40人中就有一个是SMA致病基因携带者

两个SMA致病基因携带者每一胎后代患上SMA的可能性都是25%

任何年龄、种族、性别的人都有可能患上SMA

SMA患者主要表现为肌肉萎缩,运动功能严重受限,呼吸肌和吞咽肌的受累。呼吸道感染所引起的呼吸衰竭是患者首要的致亡原因。

由于这种疾病暂时没有有效的治疗办法。专家们不断提醒,有家族史的夫妇,务必先做基因检测或产前检测,才能有效预防宝宝患上SMA。

SMA的遗传

SMA是如何遗传的?

5q-SMA是一种常染色体隐性遗传疾病,是由5号染色体上的SMN1(Survival Motor Neuron运动神经元生存)基因突变所引起的(因此得名5q)。后代必须从父母双方各遗传到一个有缺陷的SMN1基因才会染病。

因为患儿父母通常各自只有一个SMN1基因有缺陷,所以他们并不感染SMA,也不会表现出患病特征,他们被称作为携带者。因此说,一个SMN1基因的产物就足以维持人体正常的有关功能了。几乎每位SMA患儿的父母都会是携带者,只有2%的例外。携带者不会染病,因为一个正常的基因就足以维持人体正常的相关功能并弥补那个缺陷基因的不足。据估计全世界范围内每40个人中就有一名是SMA致病基因的携带者。

父母皆为携带者或是一方为携带者而另一方为SMA患者,其后代就有机会染病,而患儿都是在怀孕期间染病的。两名携带者的后代有可能是SMA患者、携带者和健全人。下图(图4)所展示的是两名携带者后代有可能会出现的基因组合。他们每次怀孕都有:

· 25%的可能孩子会罹患SMA

· 50%的可能孩子会是SMA致病基因携带者

· 25%的可能孩子既不是SMA患者也不是携带者

SMA的表现

婴儿SMA

1、对称性肌无力:自主运动减少,近端肌肉受累最重,手足尚有活动。

2、肌肉松弛:张力极低,当婴儿仰卧位姿势时下肢呈蛙腿体位、膝反射减低或消失。

3、肌肉萎缩:主要累及四肢、躯干、其次为颈、胸各部肌肉。

4、肋间肌无力、膈肌多不受累、膈肌运动正常,故呼气时胸部下陷呈现矛盾呼吸。

5、病程为进行性,晚期延髓支配的肌肉萎缩,以咽肌最为显著,伴有肌纤维震颤,咽腭肌肉萎缩引起呼吸及吞咽困难,易有吸收性肺炎。

少年型SMA

是婴儿型的一种轻型病损,起病常在2-7岁,间或更晚,开始为步态异常,下肢近端肌肉无力,病情进展缓慢,逐渐累及下肢远端和上肢。

中间型脊髓性肌萎缩

又称慢性婴儿型,起病在出生后3-15个月,开始为近端肌无力,继而波及上肢,病情进展缓慢,面肌常不受影响。

少年型显性遗传肌萎缩

本型为特殊型显性遗传性疾病,起病多在3-4岁时,主要表现为近端肌无力及萎缩,病情较轻,不影响寿命,可正常生活。

中年男性

表现为双手活动软弱无力,手的内在肌萎缩,可有“爪形手”、“猿手”畸形。系衣服扣、拣小物件及写字困难。以后肌无力波及邻近肌群,累及臂和肩,再发展到下肢。也有从足发病,扩展到下肢,然后上肢者。肌肉萎缩软弱对称发展,有时仅累及一只手。肌张力减低,腱反射减弱与受累肌相应。括约肌无功能障碍,病理反射多不出现,但可见于频发肌束震颤时。肌束震颤可不定部位出现,有寒冷、情绪波动或受到机械刺激时可诱发和加重肌束震颤。病程中无自发疼痛和感觉异常出现,舌肌萎缩,软腭运动障碍伴发音及吞咽症状极少产生。 无线电天线接口

SMA是Sub-Miniature-A的简称,常用的无线路由/无线网卡的SMA的天线接口全称应为SMA反极性公头,就是天线接头是内部有螺纹的里面触点是针(无线设备一端是外部有螺纹里面触点是管)。这种接口的无线设备是最最普及的,70%以上的AP、无线路由和90%以上的PCI接口的无线网卡都是采用这个接口,这个接口大小适中,手持对讲机等设备也有不少是这个类型,但里面的 针和管却与标准SMA的无线设备相反的。采用这个接口的无线AP和无线路由包括了大部分的民用设备。TP-LINK、DLINK、美国网件、贝尔金等等品牌,只要是天线可拆卸的,基本上都用的这个接口。 SMA的天线接口就应该是SMA,并且SMA和RP-SMA不同的。SMA分为很多种,极性方面的差异一个叫“SMA”,另一个叫“RP-SMA”,他们之间的差别就是:标准的SMA是:“外螺纹+孔”、“内螺纹+针”,RP-SMA是:“外螺纹+针”、“内螺纹+孔”。

SMA-J 或SMA male 称为标准sma公头. SMA-K或SMA female 称为标准sma母头.

是一种典型的微波高频连接器。其使用最高频率是 27GHz。

SMA 连接器是一种微型连接器,可使用于最高18GHz/26.5GHz的条件下。其具有高力学强度、高耐久性、高可靠性及低VSWR等显著特点。SMA连接器在各种微型回路包括密封结构的使用条件下是最佳的选择。SMA连接器可以使用于各种不同的场合。例如测量测试、移动通信、电子设备等等。

SMA主要性能指标:

1).特性阻抗:50 Ω

2).频率范围:配柔性电缆 0~18GHz

配半柔、半刚性电缆 0~26.5GHz

3).接触电阻:内导体 ≤3.0m Ω

外导体 ≤2.0m Ω

4).绝缘阻抗: ≥ 5000M Ω

5).介质耐压:1000V

6).电压驻波比:配柔性电缆 ≤ 1.15+0.02

配半柔、半刚性电缆 ≤ 1.10+0.02

7).耐久性:500次

8).执行标准:MIL-C-39012 苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物

SMA: 苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物;styrene-maleic anhydride copolymer

苯乙烯和顺丁烯二酸酐无规共聚物,热塑性树脂。后者含量5%~30%,抗冲击性好,无色透明,刚性和尺寸稳定性好,能耐一般化学品,不耐浓碱、酮和酯类溶剂。玻璃化温度114℃,拉伸强度36~56MPa,弯曲模量2200~3240MPa,悬臂梁缺口冲击强度21~107J/m。热变形温度101~118℃。常采用有机溶剂中加入适当比例的苯乙烯和顺丁烯二酸酐,进行自由基溶液聚合法制得。可作汽车仪表板及内饰件,家用电器零件等。用作胶粘剂、纸张增强剂、保护胶体等。

standard methods agar(SMA)标准琼脂培养基 上海华普汽车SMA,Shanghai Maple Automobile=SMA

上海华普汽车 属于吉利汽车集团 形状记忆合金Shape Memory Alloy (形状记忆合金)

1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到记忆效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。记忆合金的开发迄今不过20余年,但由于其在各领域的特效应用,正广为世人所瞩目,被誉为神奇的功能材料。

记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状。

记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用,例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等,记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。

记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关。仅以记忆合金制成的弹簧为例,把这种弹簧放在热水中,弹簧的长度立即伸长,再放到冷水中,它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温,在热水温度过高时通过记忆功能,调节或关闭供水管道,避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变,启动消防报警装置,达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内,用以保持暖房的温度,当温度过低或过高时,自动开启或关闭暖气的阀门。

作为一类新兴的功能材料,记忆合金的很多新用途正不断被开发,例如用记忆合金制作的眼镜架,如果不小心被碰弯曲了,只要将其放在热水中加热,就可以恢复原状。不久的将来,汽车的外壳也可以用记忆合金制作。如果不小心碰瘪了,只要用电吹风加加温就可恢复原状,既省钱又省力,很是方便。 SMA Solar Technology AG 公司简介

SMA Solar Technology AG是全球领先的专业逆变器生产供应商,成立于1981年,总部位于德国卡塞尔市的Niestetal。

SMA是光伏逆变器的全球市场领导者,产品应用遍及全球,已经在全球四大洲的十三个国家,包括美国、中国、意大利、西班牙、法国、澳大利亚、希腊、捷克等设立了分支机构.经过29年的创新发展,SMA目前拥有员工人数超过4000人.于2009年建成占地18500平方米的全球最大光伏逆变器生产基地,能够将SMA的年生产能力提高至约5GW,并继续扩大,可以满足全球光伏市场快速发展的需求。2008年6月27日,SMA在德国法兰克福股票交易所上市(s92),并在2008年9月22日列入TecSMA.在过去的数年中,SMA公司本身,以及其创新生产的众多产品,创造了更多成绩,也获得了多项殊荣。

主要产品

SMA的主要业务领域是开发和生产各种型号的光伏逆变器,功率从1kW到1.25MW不等,

能够满足不同类型光伏组件、所有电站规模和 不同电网类型的需要。

SMA研发生产的光伏系列设备主要包括并网逆变器Sunny Boy/Sunny Mini Central/SunnyTripower/Sunny Central、双向独立运行逆 变器Sunny Island 、风力并网逆变器WindyBoy、并网备用发电设备Sunny Backup、燃料 电池逆变器Hydro Boy ,以及用于电站全面监测及控制的通讯设备。其中光伏并网和双向独立运行逆变器为其主要产品。SMA推出的光伏逆变器系列相关产品达到近百 种,是名副其实的全球光伏逆变器第一大生产供应商。

创新技术

SMA从创立之初就以创新技术为企业发展的主 要目标,不断地为未来的光伏产品寻求更加合 理的解决方案。SMA拥有400多名研发人员, 2010年研发预算超过8,000万欧元。 SMA于1995年开发生产的组串逆变技术,是成本价格下降 光伏并网系统技术的巨大成功,极大简化了光 伏电站系统的设计和安装;此后,SMA先进的 光伏技术一直引领着光伏领域的技术发展,多 项创新技术,如OptiCool、H5和HE技术均提 高了设备转换效率;多组串监测技术、ESS以 及蓝牙技术等的应用,不仅大大降低逆变器成 本,而且开创了多项光伏技术新标准。

市场情况

SMA是专业的逆变器生产供应商,在全球光 伏市场中的地位举足轻重。其发展历史长达29 年,领先技术和稳定可靠的产品质量有口皆碑,在光伏市场拥有良好的信誉。截至2009年底,SMA的全球安装容量已经超 过9.1GWp ,仅2009年交流安装容量即达到 3.4GWp。SMA不仅在德国具有很高的市场 占有率,海外市场的开拓也非常成功,产品应 用全球,并已经在全球四大洲的十三个国家设 立了分支机构,为全球用户使用SMA设备提供 更加便利的渠道。近几年,SMA一直保持着超过100%的增长速度,且在未来数年仍会保持强劲的增长态势。

生产能力

SMA是获得DIN EN ISO 9001 :2000生产管理体系认证的专业逆变器生产商,产品的生 产过程具有严谨的组织管理。完善的管理体系 包括安全保障制度、文档管理制度、生产过程 保障措施、设备检测体制以及配套物流等,为 设备的高效生产和可靠质量提供了有力保障。为满足全球光伏市场发展的更多需求,SMA 投资约5 ,000 万欧元,于200 9年建成占地 18,500平方米的全球最大光伏逆变器生产基 地,年产量约5GW 。新生产基地全部采用太 阳能提供所需能源,实现二氧化碳零排放。SMA将 继续扩大生产能力,有望在2010年上半年实 现年产量为11GW的工厂扩建。SMA位于美国和加拿大的海外工厂即将投产。 简单移动平均线(SMA)

算术移动平均线是简单而普遍的移动平均线。平均线是指算术平均数,计算方法为一组数字相加,除以该组数据的组成个数,其 中每一给定时限在计算平均值时的权重均相等 。以5天移动平均线为例,公式如下:

MA=(C1+C2+C3+C4+C5)/5

一般公式 :MA=(C1+C2+C3+C4+C5+....+Cn)/n

C: 第一日收盘价

n: 移动平均数周期

在“移动平均线”术语中,“移动”的意思是,当我们计算新的平均值时,一般先从前一个移动平均值中减去最早的那个价格数据,然后再把最新的价格数据加到这个数值上。如此一来,随着新的数据的不断加入,平均值也就向前移动了。

从上述关于简单移动平均线的例子中我们可以看到,每一天的黄金价格在总的移动平均值中占有1/5的份额(因为这是5天移动线平均的例子)。在9天移动平均值中,每一天的价格在总的移动平均值中仅占1/9的份额。由此可见,移动平均线的时间参数越大,则单个的价格数据对平均值的影响越小。

移动平均线的时间参数越短,则移动平均线越“贴近”价格图线。这类平均线对当前的价格变化更为敏感。从这个意义说,这是其有利的一面。它也有不利的一面,那就是引发“拉锯现象”的可能性也同时加大了。长期的移动平均线提供了较强的平滑效果,但是它们对当前的价格变化较为迟钝。

在比较流行的移动平均线中,对短线的交易商来说,包括4天、9天、18天移动平均线;对操作长期头寸的市场参与者来说,包括13周、26周、40周移动平均线。在日本,13周和40周移动平均线最为常用。使用移动平均线的市场参与者范围极广,其中既有日内交易商,也有保值交易商。前者对实时的交易数据应用移动平均方法,而后者眼里的移动平均线可能是按月、乃至按年来计算的。

在移动平均线的研究方法中,除了选择不同的时间参数之外,还有可能选择不同的价格数据来计算平均值。正如我们在前面的例子中所介绍,绝大多数移动平均线系统采用收市价格进行计算。不过,利用最高价、最低价,以及最高价与最低价之间的中间价来计算移动平均线的也大有人在。有时候,人们甚至用上了移动平均线的移动平均线。 产甲烷活性(Specific Methanogenic Activity)

水污染控制工程中厌氧工艺名词,是指在一定条件下,单位质量的厌氧污泥产甲烷的最大速率。其单位为毫升甲烷/(克挥发性悬浮物*天)、立方米甲烷/(千克挥发性悬浮物*天) 选择性模态分析 (SELECTIVE MODAL ANALYSIS)

模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得,这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的,则称为计算模态分析;如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数,称为试验模态分析。通常,模态分析都是指试验模态分析。

12.任天堂发行的一款GBA游戏 Super Mario Advance

超级马里奥A(Super Mario Advance)是任天堂在2001年在GBA上发布的游戏,大致为NES超级马里奥兄弟2的复刻,其中加入了收集耀西蛋的挑战模式和NES马里奥兄弟。 一种贴片二极管的封装形式,也称DO-214AC。同类的还有SMB(DO-214AA)、SMC(DO-214AB)等封装,它们的区别在于器件体积的大小:SMA

win7hanewin设置

win7hanewin设置() 毋庸置疑,碳化硅已经成为了半导体行业,特别是功率半导体细分市场的那个“远方”。行业老对手和新玩家纷纷涌入,加倍下注(double down)这个新兴市场。其中不但有射频大厂Qorvo跨界收购UnitedSiC,还有三安、露笑等投资百亿试图赶超。如火如荼的场景不禁让人联想到百年前列强签订《五国关于限制海军军备条约》前的场景。

前有美英法意日五大强国的海军博弈,今有意(法半导体 STMicroelectronics)、英(飞凌科技 Infineon)、美(国Wolfspeed)、日(本罗姆 Rohm)和安(森美 onsemi)在碳化硅市场争夺战中完成历史的轮回——这五家供应商占据了2021年碳化硅功率器件市场份额的88%。

然而五巨头对现状依然充满敬畏,在这个逆水行舟的市场中,分别祭出了各自的“Z计划”和“八八舰队规划”,尝试在已有项目、客户资源、产品技术和制造产能等多方面超越竞争对手,下面就让我们盘点这五巨头的筹码和底牌。

2021年碳化硅功率器件市场市占率分布情况

(来源:Yole,01芯闻整理)

意法半导体 STMicroelectronics

根据意法半导体在近期财报中透露的最新数据,截止2022财年第1季度,公司碳化硅产品已经在75个客户的98个项目中送样测试,其中工业应用和电动汽车应用各占一半。同时意法宣布在这个季度获得了多个Design-win, 包括与德国模块大厂赛米控(Semikron)签署了一项为期4年的技术合作,由意法提供碳化硅芯片,赛米控提供封装技术,共同开发针对电动汽车的eMPACK功率模块。该模块已被一家德国整车厂选用,预计2025年开始大规模采购,合同金额在10亿欧元左右。

赛米控eMPACK功率模块由三块半桥通用构建块组成,已与意法达成协议采用其碳化硅MOSFET芯片 (来源:Semikron)

根据当前的项目和订单储备,意法预计2022年来自碳化硅产品的营收在7亿美元左右,而这一数字在2024年将达到10亿美元。目前采用意法碳化硅产品的整车厂客户首推特斯拉,自Model 3车型以来就开始采用意法提供的TPAK碳化硅模块,这也成为碳化硅上车并实现规模化运用的标志性事件。另外,去年底开始交付的豪华电动车Lucid Air也是采用意法的碳化硅模块。

考虑到意法在碳化硅市场的地位,笔者认为意法对未来业务增长的预期略显保守,与其他几个碳化硅主要供应商相比增幅并不大。猜测主要原因是意法现有碳化硅产能已经绑定了头号客户特斯拉,因此在新产能上线前,意法能做的事并不多。

针对这一状况,意法计划在2022财年投入21亿美元的资本金,主要目的之一便是增加碳化硅产能——一方面继续扩容意大利西西里岛卡塔尼亚的6寸碳化硅晶圆厂,另一方面投入到2022年开始运营的,位于新加坡的第二座6寸碳化硅晶圆厂。公司另将9亿美元战略投资中的一部分投入到碳化硅衬底的生产上,用于产业链垂直整合,在2025年实现40%的衬底需求内部供应。

同时,公司也在碳化硅研发上继续投入相当资源。在生产技术上,意法于2021年年中宣布其挪威分部STMicroelectronics Silicon Carbide A.B. (前身为2019年收购的Norstel A.B.)开始进行8寸碳化硅材料的实验室制造,预计相应技术将在2025年前后成熟,并应用到规划中的新加坡8寸碳化硅生产线中。

在芯片设计上意法继续深挖平面设计碳化硅MOSFET的技术潜力,推出了第4代平面栅碳化硅,预计在今年第二季度量产。而之前规划的沟槽栅设计产品则顺延成为意法的第5代碳化硅MOSFET,目前应该在工程样品测试阶段,量产时间待定。

意法碳化硅MOSFET的产品路线图新旧版本略有区别 (来源:STMicroelectronics)

相比上一代产品,第4代平面栅碳化硅的性能有所进步,包括导通电阻减少15%,工作频率增加一倍至1MHz。碳化硅芯片技术的进展再搭配意法开发的先进封装,例如STPAK,ACEPACK SMIT/DRIVE等,为意法保持其碳化硅产品核心供应商的地位提供了重要支柱。再加上意法碳化硅TPAK在特斯拉电动车中近5年的大规模应用积累下来的海量数据,让意法的产品在多个维度都领先众多竞争对手——Yole Developpment的数据显示意法2021年的市占率为37%,即便未来群雄割据,管理层也表示有信心占有30%的碳化硅功率器件市场份额。

英飞凌 Infineon

这个季度英飞凌宣布碳化硅产品线再获Design-win, 分别为中国整车厂的电动汽车逆变器和车载充电机应用提供产品,合同总金额达到上亿欧元。即使这两个项目不能在今年贡献显著的营收,目前已有的碳化硅订单也使得2022财年来自碳化硅产品的收入超过去年近一倍,冲击3亿欧元。

综合现有Design-in和Design-win项目,公司管理层预测到2025年前后碳化硅功率器件产品线可以为公司带来10亿美元左右的营收。目前已经开始英飞凌贡献碳化硅产品营收的客户包括现代集团,其Ioniq 5电动紧凑型休旅车采用纬湃科技Vitesco提供的800V逆变器,内部使用的碳化硅模块即来自英飞凌。与此同时,英飞凌还是小鹏汽车的碳化硅模块的主要提供商,用于旗舰SUV车型G9中,预计今年第3季度起正式交付。电脑

英飞凌对碳化硅功率器件业务的财务预期 (来源:Infineon)

虽然英飞凌的碳化硅营收增长迅猛,但是英飞凌并非通过薄利多销的方式来扩大其碳化硅市场份额。CEO Jochen Hanebeck表示碳化硅带来的毛利润率反而高于车规产品事业部和工业产品事业部的平均值。这一点对英飞凌尤为重要:与德州仪器和NXP等竞争对手相比,目前英飞凌在模拟和功率半导体公司中运营利润率处于垫底的位置,急需改变所销售的产品构成来提供利润率,巩固其功率细分市场一哥的位置。

电脑英飞凌碳化硅产品能够定位高质高价,其原因在于起采用的沟槽碳化硅MOSFET技术的先进和成熟。虽然平面结构碳化硅MOSFET生产工艺较为简单,栅极氧化物可靠性更高,但是在与性能相关的单位面积导通电阻和寄生电容,以及成本相关的单位电流芯片尺寸上不能比肩沟栅设计。

而英飞凌的半包沟槽结构是业界不多的几个能够量产上车的碳化硅沟槽结构设计(其他还包括罗姆的双沟槽和住友的接地双掩埋结构等)——按照公众号“碳化硅芯片学习笔记”作者的说法,“沟槽MOS成套工艺及结构IP,是未来十年碳化硅竞争的入场券!”

平面碳化硅MOSFET的品质因素FOM逊于沟槽栅设计 (来源:SystemPlus Consulting)

英飞凌的沟槽结构碳化硅以CoolSiC作为商品名,目前已推出了两代产品。第一代以1200V为主,目前处于量产阶段。而第二代产品包括1200V和750V两个电压规格,相较上一代增加了25-30%的载电流能力。

在针对电动汽车开发的碳化硅模块产品上,英飞凌着重扩充HybridPACK Drive系列产品,推出了尺寸和管脚兼容的的HybridPACK Drive CoolSiC。目的是充分利用前期HybridPACK Drive建立的业内知名度和客户资源,减少市场推广成本,降低客户切入的壁垒。

不过为了获得更好的性能和更紧凑的方案尺寸,第二代CoolSiC也采用了业内逐渐流行的双面水冷封装HybridPACK DSC,推出了全新的碳化硅塑封模块。

英飞凌CoolSiC技术的迭代,以及对应的电压规格和功率模块封装 (来源:英飞凌)

与同处欧洲的竞争对手意法半导体类似,英飞凌的碳化硅营收也受制于产能。因此,公司一方面从技术要产能,通过开发冷裂(Cold Split)技术减少晶锭(boule)切割过程中的材料损失,从相同的晶锭中获得多一倍的碳化硅衬底。目前这一技术处于小批量试产中,预计2024年完全成熟。

另一方面,公司也在年初宣布斥资逾20亿欧元在马来西亚建设第三期Kulim晶圆厂,专门用于宽禁带半导体包括碳化硅的前道生产。新厂区计划在今年6月开始施工,2024年夏季进行设备安装,首批晶圆于2024年下半年开始出货。

英飞凌的冷裂技术可使碳化硅衬底产能翻倍 (来源:英飞凌)

Wolfspeed

Wolfspeed这个季度(2022财年第3季度)最大的新闻就是其位于纽约州莫霍克谷(MVF)的8寸碳化硅晶圆厂正式开始运营,预计在2023年上半年贡献显著营收。这座晶圆厂占地6.3万平方米,耗资10亿美元,是目前世界上最大的碳化硅生产线。

根据公司在2021年投资者大会上公布的信息,每片8寸晶圆上的碳化硅芯片数量将比现有的6寸晶圆增加了近90%,并且得益于先进的自动化生产设备,良率也比Wolfspeed的6寸产线提高20%-30%。

按照粗略的计算,MVF的8寸晶圆生产总成本(包括衬底和前道工艺)只要不超过Wolfspeed Durham晶圆厂6寸晶圆成本的2.5倍,MVF晶圆厂生产的碳化硅芯片成本就可以低于目前水平。而管理层对MVF晶圆厂带来的成本优化的预期更为乐观,认为2024财年Wolfspeed单颗碳化硅芯片成本将仅为当前的37%。

Wolfspeed对MVF建成后碳化硅芯片成本变化的预期,其中28%的降本来自良率提高,25%来自规模效应,另有10%来自自动化减少的人工和生产周期 (来源:Wolfspeed)

MVF晶圆厂的运营也给Wolfspeed的产能带来飞跃。根据投资者日上间接透露的信息计算,2022财年和2024财年的公司碳化硅衬底总产能(以8寸晶圆计)分别为每周2千3百片和3千3百片。假设这些衬底全部内部消化且只用来生产功率器件,Wolfspeed碳化硅模块的产能理论上可以满足2022年170万台和2024年240万台电动汽车的需求。

本季度除了营收同比和环比继续保持增长外,Wolfspeed的Design-in项目金额也与上季度一样保持高位,达到16亿美元。这使得本财年迄今为止的Design-in总金额增加到38亿美元,较去年同期增加一倍。

这些新增的Design-in项目中,有大约70%来自电动汽车行业,包括明星电动车企Lucid的旗舰车型Lucid Air。在意法的碳化硅模块之外,这款高端电动汽车也将引入Wolfspeed的XM3碳化硅功率模块。预计2023年MVF 8寸线能够稳定量产后,Lucid也将使用内含MVF碳化硅芯片的XM3模块用于Lucid Air及后续车型。因此,Lucid首席工程师、产品资深副总Eric Bach在MVF晶圆厂开业典礼时作为客户代表致辞,也是为了能够尽快拿到MVF晶圆厂的量产芯片。

Lucid Air的逆变器中用到了3块Wolfspeed XM3碳化硅模块 (来源:Lucid,Wolfspeed)

如果将时间拉长到过去三年,Wolfspeed累积的Design-in金额在87亿美元这个惊人的水平,其中包括大众集团“未来汽车供应路线(FAST)”计划和通用汽车奥腾能平台项目。另外,市场也传言戴姆勒集团和奥迪的下一代E-tron车型也选择了Wolfspeed的产品。

本季度管理层表示已经有45%的Design-in即40亿美元转化为Design-win,这意味着Design-win对应的客户已经开始实际批量采购Wolfspeed的碳化硅芯片,且至少占预期第一年数量的20%。

按照公司预估的2024财年15亿美元营收目标,这也需要差不多3年时间才能满足已有的客户需求,因此产能不足造成的订单积压仍然是一大挑战。考虑到这个情况,管理层把扩充碳化硅衬底和器件制造产能依旧作为公司的首要工作。

举措之一就是在本季度财报电话会议中,Wolfspeed宣布公司已经开始着手第二座8寸碳化硅晶圆厂的筹备工作,比之前的规划大大提前。CEO Gregg Lowe透露新晶圆厂较MVF规模更大,并且美国联邦和州政府依然将提供大力支持,更多信息会在今年底释出。另外,第三座衬底工厂的建设也在考虑中,以满足内部和外部衬底客户的需求。

Wolfspeed的碳化硅MOSFET采用平面设计,目前处于第3代(Gen 3),涵盖650V到1200V之间的多个电压规格。与之前两代产品相比,Gen 3 平面MOSFET采用六边形晶胞微观设计,650V Gen 3和1200V Gen 3+的单位面积导通电阻分别为2.3 m?·cm2和2.7 m?·cm2,较上一代Strip Cell减少了16%。

(一个有趣的对比是,另一家碳化硅MOSFET大厂安森美的技术升级路线与Wolfspeed正好相反,其第一代平面产品M1采用Hex Cell设计,但是在后面的M3中改为Strip Cell,性能提高的幅度也是16%,有待考证为何双方矛盾的技术升级却得到了相同的结果)

Wolfspeed Gen 3碳化硅MOSFET采用Hex Cell的平面技术(来源:Wolfspeed)

一份较早的资料中Wolfspeed提到其Gen 3碳化硅MOSFET已经到达了平面设计的实际性能极限,下一代产品将是沟槽栅设计。目前Wolfspeed的Gen 4 沟槽栅仍在开发中,具体量产时间还没有透露。

不过,作为一家在碳化硅行业中浸*了超过30年的企业,Wolfspeed及其前身Cree在1991年就推出了第一片量产碳化硅衬底。深厚的经验积累和历史沉淀让Wolfspeed的碳化硅衬底性能和质量独占鳌头,就连意法、英飞凌和安森美等同行业竞争对手不得不花费上亿美元向其采购。因此,Wolfspeed的碳化硅产品获得了至关重要的先发优势,成为了整个碳化硅行业的风向标。

Wolfspeed 8英寸碳化硅衬底的结构质量和化学机械抛光(CMP)工艺后的表面质量都表现出色 (来源:wolfspeed)

罗姆 Rohm

罗姆作为一家在东京证卷交易所上市的科技企业,其投资者关系网站上提供的英文资料有限。但是从能够找到的资料中,可以看到公司对其碳化硅业余也是极具信心——管理层预测2025财年碳化硅产品营收将超过1000亿日元(7.7亿美元),而目前已挖掘出来的市场机会则超过8400亿日元(65亿美元)。

这些财务和业务目标来自罗姆积极的产业布局。公司已经与国际多家客户建立了紧密的联系,合作项目带来的预期营收就占到总营收目标的20%-30%。

仅在中国,罗姆就与正海集团成立主营碳化硅功率模块设计和制造业务的合资企业海姆希科。同时,与整车厂吉利汽车,以及国内汽车行业知名一级供应商联合电子UAES分别成为战略伙伴关系或首选供应商。另外,也与联合电子和专注新能源汽车动力解决方案的初创企业臻驱Leadrive成立联合实验室或者联合研发中心。

罗姆碳化硅营收增长目标(23-26财年,对应日历年2022年到2025年),以及目前已经公布的产业合作 (来源:Rohm)

当然,野望需要有匹配的实力才能实现。罗姆已经规划在2021年至2025年的5年间,投入1200亿至1700亿日元(10亿-13亿美元)的资金,将碳化硅产能扩充至少6倍。这些投资现在已看到部分成果,包括在今年初完成了日本筑后市 Apollo 工厂新大楼的建设,从而提高了 SiC 芯片产能。

大量投资也涌入了罗姆2010年收购的SiCrystal。这家碳化硅衬底供应商的中期目标是每年生产数十万片碳化硅衬底,实现上亿美元的营收。同时,SiCrystal也在探索8英寸衬底生产的可能性,目前已经开始验证工作,预计2023年批量生产。

在碳化硅器件技术方面罗姆也处于领先地位。2010 年公司就开始量产首款碳化硅MOSFET,与之后推出的第2代产品都采用平面栅极设计。2015年罗姆又领先竞争对手,率先量产双沟槽结构的第3代产品。

罗姆的碳化硅MOSFET技术路线图,以及第4代产品的销售占比变化 (来源:Rohm)

2020 年更进一步,推出了针对电动汽车优化的第 4 代 1200V碳化硅MOSFET,在不降低短路耐受时间的情况下,通过改进双沟槽结构设计,比第3代产品降低了40%的导通电阻。同时,通过降低栅漏电容(Cgd),使得开关损耗减少了至多50%。综合来看,第4代产品获得了更好的FOM(品质因数,Figure of Merit)。罗姆预测第4代碳化硅MOSFET从今年起在其销售构成中的占比逐渐增加,直至2024-2025年成为销售主力。

与其他尚在挑战首款量产沟槽栅产品的竞争对手相比,罗姆已领先数个身位,第5代产品正在开发中,预计比上一代产品减低30%的单位面积导通电阻,计划于2025年量产。不止于此,第6代碳化硅MOSFET也出现在技术路线图的远景规划中,将于2028年量产。

安森美 onsemi

安森美在2022年第1季度继续保持强劲增长,毛利润率也达到了近50%的历史新高,处于公司成立以来的高光时期。碳化硅产品的业绩贡献虽然占比还比较小,但是增长动量十足——安森美与客户签订的未来三年长期供应协议(LTSA)总金额已达到26亿美元,其中有超过20亿美元来自电动汽车动力总成对碳化硅模块的需求,包括蔚来汽车和特斯拉。

蔚来汽车ET7将采用安森美900V碳化硅功率模块驱动 (来源:onsemi,蔚来汽车)

CEO Hassan El-Khoury表示这些承诺订单将从2022年下半年起开始批量履约,推动碳化硅产品线在2022年的营收较上一年增加超过一倍,并在2023年为安森美贡献10亿美元的销售额。

不过与英飞凌不同的是,管理层透露2022年下半年至2023年上半年期间碳化硅产品的利润率将低于公司平均水平。这归结于之前安森美尚未规模供应碳化硅模块产品,今年下半年起的产能爬坡所需的启动成本降低了毛利润率。

虽然安森美在五巨头中排名末席,但是其综合实力不可小觑,尤其是2021年第3季度通过收购衬底供应商GTAT,搭建了从碳化硅晶锭、衬底、器件生产到模块封装的垂直整合模式。虽然其中一些项目的技术实力与各领域领先企业还有所差距,但是整体实力却更为均衡——与衬底龙头Wolfspeed相比,安森美的模块封测和量产经验略胜一筹;与器件设计实力超群的英飞凌相比,安森美又有来自GTAT碳化硅材料的加成。

安森美在碳化硅业务上的布局 (来源:onsemi)

安森美也看到了自身在碳化硅方面的综合实力,把碳化硅确立为公司两大资产投资方向之一,规划在2022年将碳化硅衬底产能增加四倍,意图在未来能够自产所需的全部碳化硅衬底和外延片。

在碳化硅晶圆制造上,安森美已经在6寸晶圆上实现量产,目前推出的绝大部分产品如碳化硅MOSFET单管,光伏碳化硅模块等均来自韩国Bucheon晶圆厂6寸线。与此同时,安森美也跟随Wolfspeed等行业领先者的步伐,在材料方面和晶圆制造上均开始尝试8寸碳化硅的生产。

得益于仙童半导体在碳化硅技术上的积累,安森美在收购仙童后也获得了开发各类碳化硅产品的坚实基础。

安森美的第1代碳化硅MOSFET技术(M1)采用平面设计,耐压等级为1200V。之后从中衍生出900V和750V耐压的规格,微观结构也改为Hex Cell设计,这两个改动相叠加使得碳化硅MOSFET的导通电阻降低了35%左右。目前安森美推出的大部分碳化硅产品均基于M1与其衍生出的M2平台。

目前最新的一代碳化硅技术(M3)仍然采用平面技术,但是改为Strip Cell设计,导通性能较上一代衍生版本再提高了16%。这一代产品将逐渐成为公司的主力车规碳化硅平台,在电压规格上覆盖电动汽车主流的400V和800V平台。

而安森美的下一代技术平台M4则会从平面结构升级为沟槽结构,目前已积累了大约20份相关专利。与初代碳化硅技术相比,在相同载电流的要求下可以减少相当的芯片面积。这意味着以前210kW输出功率需要4片碳化硅芯片并联才能实现,而M4平台预计只需要其一半面积的芯片即可。如果再加上M4平台可能采用8寸晶圆生产,预期M4的成本较之前将显著降低。

安森美的碳化硅技术持续进步,功率密度、散热能力和成本不断优化 (来源:onsemi)

根据研究机构Yole Développement最近的一份研报,碳化硅器件的主要应用场合为电动汽车,占到总营收的近80%。而碳化硅功率模块又是碳化硅芯片的主流封装模式。因此,高性能大功率模块封装是碳化硅应用,特别是车规应用的关键研发领域之一。

通过IGBT模块上的多年积累,安森美在大功率车规模块上早有布局,其技术涵盖了市场上主流的两种大功率模块类型,一是有凝胶灌封的框架式模块,二是整体覆盖环氧树脂材料的塑封式模块。前者即是被应用于蔚来汽车ET7的功率模块,而后者更是安森美的研发重点。

相较框架式模块,塑封模块可以实现更高的功率密度。同时,外形设计具有灵活性,可以根据客户的要求进行半定制或者完全定制。正是因为这些特点,再加上公司在模块设计和量产上的成功经验,最终让安森美从特斯拉初获得了TPAK模块新增供应商的门票。

小结

碳化硅功率器件五巨头都对未来市场发展和各自公司碳化硅产品营收增长表达了乐观的看法,因此投入重金积极扩充碳化硅衬底和晶圆制造产能。与此同时,这些公司也积极进行技术升级,包括向8英寸制造演进,以及开发沟槽结构MOSFET,以期获得性能提升的同时,获得更多的单位产出和更低的成本。

不止于此,五巨头在各自擅长的领域建立了准入壁垒,包括意法的应用经验和封装,Wolfspeed的8寸制造能力,英飞凌和罗姆的沟槽栅设计,以及安森美的垂直整合,意图在未来仍然维持起行业领导者的地位。

来源:

1.Investors.st.com

2.www.infineon.com/cms/en/about-infineon/investor

3.investor.wolfspeed.com/overview/default.aspx

4.www.rohm.com/investor-relations

5.investor.onsemi.com

6.Yole Développement,《Power SiC 2022》

7.微信公众号“碳化硅芯片学习笔记”

8.SystemPlus Consulting,《SiC Transistor Comparison 2020》

9.Rohm,《ROHM at PCIM 2022: New power highlights and investments in SiC production capacities》

10.onsemi,《NIO Selects High-Efficiency Silicon Carbide Traction Power Modules from onsemi》

*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不

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