隨著全球能源轉(zhuǎn)型與電氣化進(jìn)程加速，從電動(dòng)汽車電驅(qū)系統(tǒng)，到支撐可再生能源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)，再到驅(qū)動(dòng)人工智能算力的數(shù)據(jù)中心等，這些決定未來的高增長(zhǎng)領(lǐng)域，其能效、性能與成本突破，高度依賴于功率半導(dǎo)體的技術(shù)革新。

行業(yè)風(fēng)口之上，匯聚了全球半導(dǎo)體領(lǐng)域的頂尖領(lǐng)導(dǎo)者、創(chuàng)新者和投資者的美國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體電力峰會(huì)(I.S.E.S. USA Power 2025)于近期召開，旨在應(yīng)對(duì)對(duì)可擴(kuò)展、高效寬帶隙(WBG)半導(dǎo)體解決方案的迫切需求。作為峰會(huì)一大亮點(diǎn)，安森美(onsemi)電源方案事業(yè)群汽車電源部副總裁兼總經(jīng)理Fabio Necco發(fā)表精彩演講，介紹了安森美兼具卓越能效與成本效益的功率半導(dǎo)體解決方案，在賦能高效技術(shù)、構(gòu)建低碳未來中體現(xiàn)的核心價(jià)值。

值得一提的是，作為安森美垂直整合碳化硅戰(zhàn)略的關(guān)鍵推動(dòng)者，安森美電源方案事業(yè)群副總裁兼首席技術(shù)官Pavel Freundlich博士也因其在推動(dòng)下一代汽車和工業(yè)電源轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展中的卓越貢獻(xiàn)，在峰會(huì)上榮膺2025年度終身成就獎(jiǎng)，這無疑是對(duì)安森美技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力的又一力證。

從千瓦到兆瓦，能源利用進(jìn)入高功率新常態(tài)

盡管不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)功率半導(dǎo)體的具體要求各異，市場(chǎng)需求看似分散，但Fabio Necco在演講中敏銳地指出，一個(gè)貫穿始終的趨勢(shì)清晰可見——所有關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)﹄娮悠骷β实燃?jí)的需求都在以前所未有的速度持續(xù)攀升。

以幾個(gè)典型場(chǎng)景為例，電動(dòng)汽車從早期的7kW家用慢充，到如今主流的350kW+直流快充，功率增長(zhǎng)了數(shù)十倍;AI數(shù)據(jù)中心單個(gè)機(jī)架的功率需求正從30kW向300kW+邁進(jìn)，以支撐日益龐大的算力消耗;光伏逆變器也從60kW級(jí)別向350kW+甚至更高演進(jìn)，以適應(yīng)更大規(guī)模的清潔能源并網(wǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)更是直接瞄準(zhǔn)了1MW乃至1.5MW+的級(jí)別……市場(chǎng)向更高功率的演進(jìn)，驅(qū)動(dòng)著對(duì)更先進(jìn)、更強(qiáng)大功率半導(dǎo)體方案的需求，F(xiàn)abio Necco表示安森美聚焦于30V至1700V寬電壓范圍，提供創(chuàng)新的功率半導(dǎo)體器件解決方案，業(yè)務(wù)覆蓋汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化和AI數(shù)據(jù)中心等市場(chǎng)。

在電動(dòng)汽車中，從傳統(tǒng)的400V架構(gòu)向800V甚至更高電壓架構(gòu)演進(jìn)，是系統(tǒng)效率提升和車身輕量化的關(guān)鍵。更高的電壓意味著在同等功率下電流可以大幅降低，從而允許使用更細(xì)的線纜和更小巧的電子器件，為車輛“減負(fù)”并提升整體性能。800V架構(gòu)也為實(shí)現(xiàn)更快充電速度鋪平了道路，能夠極大緩解用戶的里程焦慮。而在此過程中，SiC器件憑借其高開關(guān)頻率和低能量損耗的特性，成為提升電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)、車載充電器(OBC)以及DC-DC轉(zhuǎn)換器效率的關(guān)鍵。據(jù)Fabio Necco介紹，安森美實(shí)現(xiàn)了對(duì)SiC技術(shù)的全鏈條掌控，EliteSiC產(chǎn)品組合已涵蓋650V/1200V/1700V的二極管及650V/900V/1200V的FET，并提供包含IGBT與SiC二極管的混合模塊以及性能卓越的全SiC模塊。

構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)，功率半導(dǎo)體器件同樣扮演著重要角色。例如光伏逆變器中，實(shí)現(xiàn)極致的功率轉(zhuǎn)換效率、更優(yōu)的熱管理方案、嚴(yán)苛環(huán)境下的長(zhǎng)期可靠性以及日益緊湊的尺寸和多功能集成，都對(duì)功率器件提出了更高要求;在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，高效的雙向功率轉(zhuǎn)換、適應(yīng)不斷提升的電池電壓的電池管理系統(tǒng)，以及通過熱優(yōu)化設(shè)計(jì)最大限度降低冷卻需求的努力，無一不依賴于先進(jìn)功率器件的支持。

此外，AI算力的需求爆發(fā)正以前所未有的態(tài)勢(shì)重塑數(shù)據(jù)中心，由大語言模型等AI應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)中心的功耗正經(jīng)歷指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。面對(duì)如此巨大的能源消耗，電源模塊必須在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和業(yè)界領(lǐng)先的轉(zhuǎn)換效率，安森美正積極應(yīng)對(duì)AI數(shù)據(jù)中心對(duì)更高電流密度、更快開關(guān)性能和更優(yōu)熱管理性能的極致追求，推動(dòng)電源向更高額定功率、更高效率和更高功率密度的極限演進(jìn)。

“智勝”之道：從材料到封裝制造的深度創(chuàng)新

面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，F(xiàn)abio Necco表示安森美之所以能保持領(lǐng)先，“智勝”之道在于對(duì)關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和深度整合。

眾所周知，寬禁帶材料如碳化硅和氮化鎵正加速取代傳統(tǒng)硅基器件，SiC相較于硅，具有2倍的電子飽和速度、3倍的導(dǎo)熱率、3倍的禁帶寬度和10倍的介電擊穿場(chǎng)強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)更低的開關(guān)損耗、更低的熱阻、更高的工作溫度和更優(yōu)的高壓阻斷特性。

安森美不僅在SiC等材料技術(shù)上持續(xù)投入，更通過創(chuàng)新的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得器件的關(guān)鍵性能參數(shù)如導(dǎo)通電阻不斷優(yōu)化，例如在SiC技術(shù)中從Hex-Cell結(jié)構(gòu)到Strip-Cell結(jié)構(gòu)降低了約16%，再到Trench-Cell結(jié)構(gòu)進(jìn)一步降低了約25%，從而顯著提升效率和功率密度。在IGBT技術(shù)上，通過不斷減薄晶圓厚度和優(yōu)化場(chǎng)截止層(FS)設(shè)計(jì)，持續(xù)挖掘硅基器件的潛力，實(shí)現(xiàn)更高的效率和更強(qiáng)的功率處理能力。

另一方面，功率密度的不斷攀升，封裝技術(shù)也從配角走向臺(tái)前，成為決定系統(tǒng)性能和可靠性的關(guān)鍵瓶頸。安森美在封裝優(yōu)化上通過多維度改進(jìn)有效解決了散熱難題，顯著提升了整體系統(tǒng)性能和可靠性。例如，在互連技術(shù)上，從傳統(tǒng)的焊料互連逐步升級(jí)到燒結(jié)互連，再引入燒結(jié)+夾片技術(shù)，顯著降低了電阻和功率損耗;在耐高溫材料的選擇上，逐步采用銀燒結(jié)、銅燒結(jié)/嵌入等先進(jìn)技術(shù)，使器件能夠承受更高的工作溫度，延長(zhǎng)了使用壽命，并直接推高了模塊的功率密度;通過創(chuàng)新模塊設(shè)計(jì)和優(yōu)化散熱路徑，實(shí)現(xiàn)了更低的熱阻，從而在相同溫升下可以承載更大功率，或在同等功率下保持更低的工作溫度，最終實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和更輕的系統(tǒng)重量。

Fabio Necco總結(jié)道，安森美通過獨(dú)特的EliteSiC戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)了從SiC晶錠生長(zhǎng)和襯底制造、外延層生長(zhǎng)、芯片設(shè)計(jì)與制造、分立器件與模塊封裝，直至系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的全面垂直整合。目前，安森美已完全實(shí)現(xiàn)150mm SiC晶圓的內(nèi)部供應(yīng)，并正積極向更大尺寸的200mm晶圓遷移，同時(shí)大力開發(fā)代表下一代技術(shù)的先進(jìn)溝槽型MOSFET。這種“從原材料粉末到成品封裝功率器件”的端到端制造能力，不僅確保了供應(yīng)鏈的強(qiáng)大韌性和穩(wěn)定性，更能保證卓越的產(chǎn)品品質(zhì)，并能快速響應(yīng)瞬息萬變的市場(chǎng)需求，為客戶提供定制化和高性能的解決方案。

“1+1>2”的價(jià)值體現(xiàn)

事實(shí)上，安森美的愿景遠(yuǎn)不止于提供單個(gè)高性能器件，而是致力于通過其兩大核心支柱——“智能電源”和“智能感知”解決方案的深度融合，為客戶帶來遠(yuǎn)超各部分簡(jiǎn)單疊加的“1+1>2”的系統(tǒng)級(jí)價(jià)值。

正如Fabio Necco所介紹，智能電源解決方案通過在功率器件和模塊中集成智能控制邏輯、保護(hù)功能和診斷能力，使電源系統(tǒng)變得“更聰明”，從而幫助客戶超越性能目標(biāo)，降低系統(tǒng)成本與重量，并提升整體能效。而智能感知解決方案作為物理世界與數(shù)字世界之間的橋梁，為各種應(yīng)用提供了關(guān)鍵的洞察力，其專有特性滿足了嚴(yán)苛的應(yīng)用需求，包括卓越的成像性能兼顧人眼視覺與機(jī)器視覺，有力驅(qū)動(dòng)著汽車安全與工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。

例如，在先進(jìn)汽車應(yīng)用中，智能感知系統(tǒng)獲取的環(huán)境信息可以實(shí)時(shí)反饋給由智能電源系統(tǒng)控制的車輛部件，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)、更高效、更安全的動(dòng)態(tài)控制;在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，智能傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，智能電源系統(tǒng)則根據(jù)這些數(shù)據(jù)優(yōu)化能源分配和電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)和能效最大化……這種強(qiáng)大的協(xié)同效應(yīng)，正是安森美致力于為客戶創(chuàng)造的獨(dú)特且深遠(yuǎn)的價(jià)值。

相約上海，I.S.E.S.中國(guó)峰會(huì)即將啟幕

功率半導(dǎo)體無疑是驅(qū)動(dòng)21世紀(jì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與產(chǎn)業(yè)變革的核心引擎，這場(chǎng)關(guān)乎未來的全球?qū)υ?，同樣將迎來“中?guó)篇章”。作為全球主要的電動(dòng)汽車、可再生能源及工業(yè)市場(chǎng)，中國(guó)不僅是前沿技術(shù)的核心應(yīng)用場(chǎng)，更是推動(dòng)全球供應(yīng)鏈創(chuàng)新和發(fā)展的關(guān)鍵。

在此背景下，國(guó)際半導(dǎo)體高管峰會(huì)中國(guó)峰會(huì)(I.S.E.S. China)將于9月22-23日在上海舉行，以“重塑半導(dǎo)體卓越之道——?jiǎng)?chuàng)新、可持續(xù)與全球變革(Redefining Semiconductor Excellence: Innovation, Sustainability, and Global Transformation)”的主題，大會(huì)聚焦于推動(dòng)半導(dǎo)體生態(tài)體系的創(chuàng)新突破、可持續(xù)發(fā)展及協(xié)同增長(zhǎng)，重點(diǎn)圍繞汽車電子、功率器件、先進(jìn)封裝技術(shù)等熱點(diǎn)領(lǐng)域展開深入探討。

活動(dòng)亮點(diǎn)

驅(qū)動(dòng)移動(dòng)出行一半導(dǎo)體在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用："車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)的全球格局與中國(guó)實(shí)踐"將深入探討標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同如何賦能全球汽車產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，眾多領(lǐng)先企業(yè)代表將分享汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

氮化鎵(GaN)與碳化硅(SiC)技術(shù)創(chuàng)新：

安森美等企業(yè)將圍繞 GaN 和 SiC技術(shù)在能效提升中的應(yīng)用展開演講。

Yole將分析功率半導(dǎo)體在汽車及人工智能領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。

數(shù)據(jù)中心功率器件與AI賦能智能駕駛

電子器件封裝技術(shù)

圓桌討論：投資與創(chuàng)業(yè)資本——驅(qū)動(dòng)未來創(chuàng)新

特邀沙特主權(quán)基金探討企業(yè)出海中東策略

安森美演講大咖

峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)也將有安森美大咖出席，深度結(jié)合中國(guó)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐分享獨(dú)到洞見，共同擘畫中國(guó)能源與電氣化的未來藍(lán)圖。

Dinesh Ramanathan 安森美企業(yè)戰(zhàn)略高級(jí)副總裁

Marcus Kneifel博士 安森美系統(tǒng)工程高級(jí)副總裁