36氪首发|「利普思半导体」获近亿元A轮融资,布局高端领域碳化硅SiC功率器件

韦世玮·2021-12-01
公司电动车用高性能SiC模块将于2022年实现量产。

作者|韦世玮

编辑|石亚琼

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36氪获悉,近日高性能SiC(碳化硅)模块厂家「利普思半导体」已完成近亿元人民币A轮融资,由德联资本领投,沃衍资本、飞图创投跟投。该轮资金将主要用于公司无锡与日本研发设备投入,以及研发投入、管理运营和市场推广。

利普思成立于2019年,专注高性能SiC与IGBT功率模块的研发、生产和销售,拥有创新的封装材料和封装技术,为新能源汽车、氢能车、光伏等行业应用的控制器提供小型化、轻量化和高效化的功率模块解决方案。目前,公司已经申请专利26项,其中发明专利13项。

功率半导体作为电能转换的核心器件,广泛应用于新能源汽车、轨道交通、工业控制、光伏和风电等领域,市场空间巨大。据市场研究机构IHS数据,今年我国功率半导体市场规模有望达159亿美元(约1015亿人民币),到2024年,全球功率半导体市场规模预计将超过500亿美元(约3193亿人民币)。

尽管我国功率半导体市场占据了全球超1/3的规模,但面向高端领域的功率器件国产率极低,高端国产功率模块的可靠性不足也导致市占率较低,90%以上的中高端MOSFET及IGBT,SiC器件仍然依赖进口。

其难点在于,一是高端功率器件主要应用在新能源汽车、风力发电、光伏等领域,这些领域对功率模组的电气设计、散热、机械,可靠性,工艺等方面都有着高要求,国外如英飞凌、三菱等国际大厂早已积累了成熟技术和竞争优势,但国内的IGBT与SiC模组设计与制造工艺相对落后,处于仍追赶阶段。

二是芯片设计方面,小功率芯片通常采用单管电流设计,而大功率芯片需要集成到模组中,通过更多芯片并联达到大功率电流的效果,尤其是汽车应用中,国内相关模组企业同样与国际水平存在差距。

目前,利普思的核心产品覆盖SiC和IGBT两个品类,其中应用于氢能商用车和光伏的SiC,以及应用在充电桩、工业变频器、商用车等方面的IGBT已实现批量生产。值得注意的是,尽管SiC作为第三代功率半导体,在性能效率、可靠性和小型轻量化方面具备优势,但SiC对IGBT的替代主要集中在高端应用市场,在低端市场则是两者共存的格局。

▲利普思半导体的碳化硅基模块产品

利普思联合创始人、COO丁烜明告诉36氪,公司的第三代功率半导体SiC模块技术水平已能和国际知名品牌产品展开直接竞争,尤其是其采用的全银烧结,使用利普思专利的芯片表面连接技术的直接水冷结构,电气特性,散热,功率密度均具有领先优势。

例如,特斯拉的SiC模块采用了单管方案,每个单管集成2块芯片,共并联24个小单管。该方案对单管的封装、焊接、连接一致性要求很高,系统应用的工艺难度系数大,因此目前国内厂家更青睐于集成度更高的高性能SiC模组方案。

相比之下,利普思采用的模组方案,采用了自研的芯片表面连接Arc Bonding专利技术,能够实现多个100A电流的芯片连接、6-10个并联,大大提高了模组的电流能力、功率密度和可靠性,可以实现更小的电动汽车驱动体积,更高的功率密度有利于中国电动汽车厂家快速进行电驱的研发与生产。

▲利普思半导体的碳化硅基模块产品

利普思一系列技术优势实现的背后,与公司团队的正向开发能力息息相关。目前,公司在日本设有研发中心,该研发中心已初具规模,将形成完整的先进模块封装和验证测试能力。公司还拥有数十位涵盖芯片设计、封装材料、封装设计、生产工艺、模块应用等领域的中国及日本行业专家。

其中,公司创始人、CEO梁小广曾任职于三菱电机、安森美、采埃孚,拥有16年以上IGBT、SiC功率半导体研发经验,以及多项相关国际专利;公司联合创始人、COO丁烜明曾任上海电驱动事业部总监,熟悉电动汽车客户、供应链和质量体系要求;联合创始人邱威曾就职于理查森,有十余年电子器件行业销售经验;日本研发团队成员平均半导体从业时间20年以上,曾就职于三洋、三菱、东芝日立等公司,研发中心负责人之一的夏目正曾担任安森美日本总经理。

营收及出货方面,利普思的SiC产品已于今年下半年开始量产,明年销售额将实现大突破,SiC模块将超数十万个。

2022年,利普思将完成乘用车SiC模块产品量产,其中下一代SiC控制器平台将比市面上同样电流的模块体积减小30%以上,还可根据不同电流要求定制,覆盖150KW-400KW功率。

产品推广方面,利普思以氢能商用车作为市场突破口,逐步拓展到其他商用车市场,以及光伏等工业市场,同时重点布局乘用车市场。现阶段,利普思主要客户覆盖氢燃料电池系统、电动商用车、乘用车、光伏等领域。

 

投资人说:

德联资本执行董事方宏博士表示:“能源结构的调整正影响我们国计民生的方方面面,能源供给侧和消费侧设备的器件功率密度提升是必然趋势,相关功率器件从IGBT向SiC升级已开始全面加速,然而产业内的衬底、外延、器件、封装各环节的技术Knowhow大相径庭,应用端也都追求性能和差异化应用。因此我们认为,各环节的分工协作是该产业的发展方向。利普思是国内少有的从基础材料到封装工艺进行底层创新研发和量产的SiC模块团队,我们非常看好其成长为汽车、光伏以及工业等领域的领先公司。”

沃衍资本合伙人金鼎博士表示:“全球范围内功率半导体正随着新能源汽车、轨交、智能电网等多个下游产业的爆发而迅速发展,尤其是基于第三代半导体器件的解决方案正面临巨大的市场机会。利普思半导体汇聚了国内外实战经验丰富的行业技术专家,在多种功率模块上进行了创新设计及材料革新,不断地推进功率模块的高效化、小型化。非常期待沃衍资本和利普思的合作,推动利普思成为国内领先的功率模块供应商。”

飞图创投表示:“在碳中和、碳达峰大背景下,功率半导体发挥着重要作用。SiC是功率半导体未来重要的发展方向,应用会更加广泛,未来市场空间巨大。利普思半导体拥有行业内创新的SiC模块封装工艺技术,能够实现模块更小尺寸、更高效率,并且产品已实现小批量产。未来,随着SiC在下游应用的持续渗透,期待利普思半导体迎来更高速的发展。”

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