海外大厂2027年才量产的芯片,中国公司提前发布了

海外大厂2027年才量产的芯片,中国公司提前发布了

车规级碳化硅MOSFET晶圆(图片来源:公开资料)

车规级碳化硅MOSFET晶圆(图片来源:公开资料)

9月7日,上海,瑶芯微电子联合创始人、CTO陈开宇举起一颗指甲盖大小的芯片。这是全球首款公开发布的碳化硅超级结MOSFET产品。

这款1200V碳化硅超级结MOSFET,实测击穿电压达1635V,高温电流密度较国际顶级水平提升166%,BFOM(巴利加品质因数,Baliga Figure of Merit)提升81%,已通过车规级AEC-Q101认证。郝跃院士评价其为"全球范围内率先完成产品化验证的碳化硅超级结器件"。

但比参数更值得注意的是时间。

碳化硅超级结被全球功率半导体行业看作下一代破局技术。英飞凌的TSJ沟槽超结产品已推出样片,在现代汽车下一代EV平台试产,计划2027年量产。博世第五代预计2031年才会探索超结技术。Yole预测,基于超结的SiC MOSFET要到2027至2028年才会起量。

英飞凌选择沟槽型超结(TSJ)路线,瑶芯微从公开工艺描述来看采用多层外延路线,两者技术方案存在差异。瑶芯微的"提前",更准确地说是在多层外延路线上率先完成了产品化验证,比英飞凌的量产计划早了一年多,比博世的路线图早5年。

瑶芯微电子联合创始人、CTO陈开宇在发布会上展示产品(图片来源:公开报道)

瑶芯微电子联合创始人、CTO陈开宇在发布会上展示产品(图片来源:公开报道)

超级结不是什么新概念。在硅基功率MOSFET领域,这项技术已经用了超过20年,英飞凌的CoolMOS系列就是代表,通过在漂移区交替排列P柱和N柱实现电荷平衡,让器件在承受高压的同时保持低导通电阻。

同样的结构,换到碳化硅上,难度大幅提升。碳化硅是强共价键晶体,掺杂原子扩散系数极小,要做出精确交替的P柱和N柱,工艺难度远高于硅。西安电子科技大学教授贾仁需把困难总结为三句话:"算不准",理论模型与实际工艺难适配;"找不到",多区域电场分布难协同;"做不出",工艺波动导致结构设计难实现。

这也是为什么过去十几年,碳化硅超级结论文发了不少,产品却迟迟没有落地。瑶芯微是第一个把它做成可量产产品并公开发布的。

它的价值,最先体现在AI数据中心的电费单上。

采用碳化硅器件的AI服务器电源(图片来源:公开资料)

采用碳化硅器件的AI服务器电源(图片来源:公开资料)

瑶芯微的首批客户面向数据中心高压供电和AI服务器电源。AI服务器功耗正在暴涨,英伟达GB200 NVL72单机柜约120到140kW,Vera Rubin约227kW。传统硅基电源转换效率约94%到96%,剩下的全部变成热量。一个万卡级AI集群,仅电源损耗每年可能吃掉上千万元电费。碳化硅已把高端电源效率推到97.5%以上,超级结的BFOM提升81%意味着器件层面的损耗进一步降低,在同样体积的电源中可以输出更大功率。

纳微2024年已发布8.5kW碳化硅AI服务器电源,国内高斯宝、3Y POWER等也推出了3000W、1600W产品。碳化硅正在成为AI算力基础设施的标配,超级结可能把这个标配再往上推一代。

这项突破的背后,是一段师承关系。郝跃院士,中国科学院院士,西安电子科技大学教授,我国第三代半导体领域开拓者,在氮化镓和碳化硅材料领域研究了二十余年。他的学生郭亮良2019年在上海张江创办瑶芯微,协同芯联集成的8英寸晶圆平台,花了5年把实验室成果做成可量产产品。

这种"高校基础研究+创业公司产品化+代工厂工艺开发"的模式被称为"虚拟IDM",不自己建厂,但深度参与工艺开发,试图在传统IDM的重资产和纯设计公司的工艺不可控之间走出第三条路。瑶芯微2025年营收5.4亿元,亏损2亿元,估值45亿元,今年3月已递表港交所,上汽、北汽、吉利、宁德时代等产业资本都已入局。

但"全球首款"不等于"全球最好",更不等于"已经赢了"。

这款超级结产品刚完成可靠性验证,尚处于商业方案推广阶段,真正进入新能源车主驱逆变器这样的高可靠性场景还需时间。瑶芯微的传统碳化硅MOSFET产品已进入全球多家汽车电子企业及整车厂供应链,2024年起向一家德国汽车一级供应商供货。英飞凌的先发优势更为明显,其CoolSiC产品已进入丰田bZ4X、蔚来ET7等车型,且与现代、起亚签署了到2030年的长期供货协议。英飞凌连续22年位居全球功率半导体市场首位,Yole确认英飞凌、意法半导体、安森美稳居全球碳化硅功率器件前三。TSJ沟槽工艺的工程复杂度同样不可忽视,据公开技术资料,其200mm晶圆量产良率仍待大规模量产验证。它们在车规认证、客户绑定、制造规模上的积累不是一款产品就能撼动的。

盈利能力同样是一道坎。据招股书,瑶芯微整体毛利率从2023年的8.5%降至2025年的2.6%,已低于行业平均。碳化硅业务2025年收入1.18亿元,同比增长454.5%,但毛利率仅约0.8%,收入暴涨的同时几乎在以成本价销售。低毛利率部分源于公司战略上以低价打开客户认证通道,研发投入持续占营收的13%至16%,但这一策略能否在超级结产品上复制,仍需观察。技术领先能否转化为商业利润,是比"全球首款"更紧迫的问题。

超级结结构本身也有已知弱点,短路耐受时间比传统SiC MOSFET短,高速开关带来的寄生参数和自激振荡需要在芯片和模块层面协同解决。Yole预测2027至2028年才会起量,瑶芯微提前发布了产品,但能不能在海外大厂的超级结产品量产之前建立客户壁垒,还是未知数。

不过有一点是确定的:在碳化硅这个被海外大厂主导近20年的赛道上,中国公司第一次在底层器件结构上发布了全球首款产品。从"国产替代"到"原创突破",这一步虽然只是开始,但方向已经变了。

接下来值得追踪的是,瑶芯微能否在2027年之前拿到至少一家头部AI服务器电源客户的批量订单。如果做到了,说明"时间差"正在转化为"客户壁垒";如果海外大厂入场后瑶芯微仍未能进入主流供应链,那技术领先和商业领先之间的距离,就比这篇稿子写的要远。

本文为科技产业分析,引用数据来自公开报道与厂商公开资料,不构成投资建议。