ZF 400V逆变器功率芯片 将以GaN与GaO取代矽元件

采埃孚(ZF)在800V系统的逆变器中采用SiC功率模块，400V系统逆变器的功率模块则研拟以GaN、GaO代替矽制品。ZF

德国零组件厂采埃孚（ZF）表示，电动车驱动系统中使用的逆变器，其中的400V系统逆变器，预计2028年起开始采用氮化镓（GaN）与氧化镓（GaO）功率半导体元件取代目前使用的矽（Si）制品。

Nikkei Automotive报导，ZF日本子公司ZF Japan在日本横滨举办的展示会中表示，为在2028年之后，于400V电动车驱动系统逆变器中，改采GaN与GaO的功率半导体，现在已开始进行研发。

目前ZF逆变器产品线内部使用的功率半导体，是矽制品及碳化矽（SiC）制品。例如在耐高压的800V系统之中，使用SiC功率半导体，可降低电力耗损。

ZF规划要从2028年起，以GaN及GaO功率半导体取代400V逆变器的矽功率半导体，预料可降低驱动系统的成本。

GaO功率半导体在逆变器的应用，ZF虽然尚未正式公布，不过ZF Japan已在展示会上先行透露。

目前车载逆变器中尚未有使用GaO功率半导体的案例，但GaO在耐高压方面比SiC更好，开关时电力耗损大幅减少，成本也可能控制在较低的水准，因此列入研发项目。

关于GaN的布局，ZF从2020年就已展开，当时ZF与以色列的车载GaN元件新创VisIC Technologies签约合作，开始共同研发。

把GaN功率半导体用于车载逆变器目前还很少见，更多是把GaN用于车载充电器（OBC）或直流-直流转换器（DC-DC converter）。

不过ZF并未开发这两种装置，因为目前已有多家汽车供应链在生产，包括国内厂商在内。这两种装置已成为标准品，价格不高，ZF认为投入研制也无法获利，所以决定放弃。

不过GaN功率半导体的逆变器，在研发成本、可期待的量产规模等方面的考量下，ZF认为可行，因此决定投入。

至于ZF在SiC的布局，正朝向逆变器上游的元件与晶圆领域发展，试图掌握SiC功率元件模块的开发，提升逆变器的设计自由度，并避免SiC功率元件模块出现供应瓶颈。

在2023年，ZF与美国SiC晶圆制造商Wolfspeed宣布建立策略合作伙伴关系，双方将合作在德国纽伦堡大都会区设立欧洲SiC功率电子研发中心，且ZF将参与Wolfspeed在德国兴建全球最大8寸SiC晶圆工厂的投资。同年ZF也与意法半导体（STM）签订SiC元件的长期供应合约。

责任编辑：毛履万亿