《2025车工业级SiC肖特基二极管选型指南》参数对比、国产替代方案与OBC应用案例

随着新能源汽车向高电压、高功率、高效率方向迭代，车载充电机（OBC）作为核心功率部件，对功率器件的性能要求愈发严苛。碳化硅（SiC）肖特基二极管凭借零反向恢复时间、低导通损耗、高耐温耐压及高可靠性等优势，逐步替代传统硅基二极管，成为车工业级OBC的首选器件。本文从核心参数选型、国产替代趋势、OBC应用案例三大维度，结合深圳争妍微电子的技术实力与产品布局，为行业提供专业选型参考。

一、车工业级SiC肖特基二极管核心参数对比与选型原则

车工业级SiC肖特基二极管的选型需围绕电气特性、热性能、可靠性三大核心维度，结合OBC的功率等级、拓扑结构及工作环境精准匹配。以下为关键参数的对比分析及选型要点，同时融入深圳争妍微电子相关产品的参数优势。

（一）核心电气参数对比与选型

电气参数直接决定器件的功耗、开关性能及适配场景，是选型的核心依据。主流车规级SiC肖特基二极管与深圳争妍微电子产品的关键参数对比如下：

1. 反向耐压（VRRM）：OBC输入电压通常为220V（民用）或380V（工业），考虑电压波动及浪涌余量，需预留50%以上安全裕量。650V等级适用于民用OBC，1200V等级适配高压平台OBC及充电桩。深圳争妍微电子布局了650V、1200V全系列碳化硅肖特基二极管，产品反向耐压精度控制严格，漏电流低至nA级，可满足不同电压平台OBC的需求，其1200V系列产品还支持更高功率密度的电路设计。
2. 正向压降（VF）：正向压降直接影响导通损耗，VF每降低0.1V，功耗可减少约10%。车规级SiC肖特基二极管VF典型值为1.2V-1.5V（10A电流下），深圳争妍微电子通过优化器件结构设计，其650V/20A碳化硅肖特基二极管VF低至1.25V，在同等电流密度下导通损耗较行业平均水平降低8%-12%，显著提升OBC能效。
3. 反向恢复时间（trr）：SiC肖特基二极管天然具有零反向恢复特性，trr通常＜10ns，远优于硅基快恢复二极管（50ns以上）。深圳争妍微电子的碳化硅肖特基二极管采用JBS（结势垒肖特基）结构，进一步优化反向恢复特性，实现近乎零的反向恢复电荷（Qrr），在OBC高频开关拓扑（如LLC、PFC）中可大幅降低开关损耗，适配50kHz以上高频工况。
4. 额定电流（IF）：需根据OBC的输出功率及散热条件选型，民用OBC（3.3kW-6.6kW）多选用10A-30A器件，大功率OBC（11kW-22kW）需搭配40A以上器件。深圳争妍微电子提供1A-40A全电流等级产品，封装涵盖TO-220、TO-247、DFN等系列，其中TO-247封装的40A产品电流密度更高，可满足大功率OBC的集成化需求。

 

（二）热性能参数与选型

OBC工作环境恶劣，结温波动范围大（-55℃至175℃），热性能直接决定器件可靠性及使用寿命。核心热性能参数包括结温（Tj）和热阻（θJA）：

车规级SiC肖特基二极管极限结温普遍可达175℃，深圳争妍微电子产品通过工艺优化，结温稳定维持在-55℃~175℃，且热阻控制优异，TO-247封装产品θJA＜50℃/W，散热效率较传统封装提升20%，可适应OBC紧凑空间内的高温工作环境。

（三）可靠性参数

车工业级器件需通过严格的可靠性测试，核心要求包括高温反偏（HTRB）测试、抗静电（ESD）能力及抗浪涌电流能力：

深圳争妍微电子作为深耕半导体行业的先进设计公司，其碳化硅肖特基二极管HTRB测试1000小时漏电流变化＜5%，ESD耐受能力达HBM 4kV等级，抗浪涌电流能力优异。依托公司80多项半导体器件专利（36项已授权发明专利及实用新型专利），产品在可靠性与稳定性上达到国际同类水平，可满足车载场景的严苛要求。

二、车工业级SiC肖特基二极管国产替代方案与争妍微电子布局

此前，车规级SiC肖特基二极管市场长期被英飞凌、Wolfspeed、安森美等国际大厂垄断。近年来，国内企业通过技术突破，逐步实现从研发到量产的跨越，国产替代进入加速期。深圳争妍微电子凭借深厚的技术积累与精准的产品布局，成为国产替代的核心力量。

（一）国产替代核心优势与趋势

国产器件的核心优势集中在三大方面：一是成本优势，国内企业通过优化供应链及工艺，产品价格较国际品牌低15%-30%，大幅降低OBC制造成本；二是交付优势，国内厂商响应速度快，交期可控制在3个月内，避免国际供应链波动影响；三是定制化优势，可根据国内OBC厂商的拓扑结构及集成需求，提供定制化器件设计。

从市场趋势来看，650V等级SiC肖特基二极管国产替代率已突破30%，1200V等级逐步进入验证量产阶段。深圳争妍微电子聚焦工业和汽车电子功率器件，形成了涵盖碳化硅肖特基二极管、碳化硅MOSFET、IGBT等全系列产品矩阵，为OBC厂商提供一站式国产替代解决方案。

（二）深圳争妍微电子国产替代产品方案

深圳争妍微电子由国内半导体专家团队、销售精英团队及德国留学归国专家共同组建，采用“自主设计+代工封测”模式，芯片设计方案自主可控，同时规划建设封装产线和晶圆生产线，未来将实现部分芯片自主制造，进一步提升产品竞争力。其针对OBC场景的国产替代产品方案如下：

1. 650V系列碳化硅肖特基二极管：涵盖10A-30A电流等级，封装为TO-220、TO-252，适用于3.3kW-6.6kW民用OBC。产品采用JBS结构，兼具低漏电流与快速开关特性，可直接替代英飞凌CoolSiC系列650V产品，在威迈斯、富特科技等OBC厂商的验证中，表现出与国际品牌一致的可靠性，且成本优势显著。
2. 1200V系列碳化硅肖特基二极管：电流等级覆盖20A-40A，封装为TO-247，适配11kW以上高压OBC及充电桩。产品采用扩散焊技术优化热阻，在50kHz以上转换速度下开关损耗极低，抗浪涌电流稳健性强，可替代Wolfspeed、安森美同规格产品，目前已进入国内头部车企供应链验证阶段。
3. 集成化方案：深圳争妍微电子还布局了功率驱动IC与碳化硅肖特基二极管集成的IPM模块，将驱动电路与功率器件合封，缩小OBC体积，提升系统集成度，契合OBC轻量化、小型化的发展趋势。

争妍微-肖特基二极管MBR10300CT

三、车工业级SiC肖特基二极管OBC应用案例与实践

SiC肖特基二极管在OBC中的应用主要集中在前级PFC（功率因数校正）电路和后级AC-DC整流电路，通过降低损耗、提升频率，实现OBC能效与功率密度的双重提升。以下结合行业典型案例及深圳争妍微电子的应用实践展开分析。

（一）6.6kW民用OBC应用案例

某国内头部OBC厂商为提升产品能效，将原硅基快恢复二极管替换为深圳争妍微电子650V/20A碳化硅肖特基二极管（TO-220封装），应用于PFC升压电路。改造后效果显著：

• 能效提升：OBC整体能效从94.5%提升至96.8%，满足新能原车企对能耗的严苛要求；
• 损耗降低：PFC电路开关损耗减少40%，满载工况下器件温升降低15℃，延长了OBC使用寿命；
• 体积优化：因器件开关频率可从30kHz提升至60kHz，滤波元件体积缩小30%，OBC整体尺寸更紧凑，适配车载狭小空间。

该案例充分验证了深圳争妍微电子碳化硅肖特基二极管在中功率OBC中的适配性，目前已实现小批量量产交付。

（二）11kW高压OBC应用案例

随着新能源汽车电池电压平台升至800V，11kW高压OBC需求激增。某车企在其800V平台车型OBC中，采用深圳争妍微电子1200V/30A碳化硅肖特基二极管，搭配自主研发的碳化硅MOSFET，构建全SiC功率回路。应用效果如下：

• 充电速度提升：OBC充电电流可达50A，充电时间较传统硅基方案缩短25%；
• 可靠性增强：器件可在175℃高温下稳定工作，通过-55℃至175℃温区循环测试，适配极端车载环境；
• 成本优化：国产器件方案较国际品牌方案成本降低20%，同时依托争妍微电子的快速响应能力，供应链稳定性大幅提升。

（三）行业标杆案例参考

国际层面，英飞凌CoolSiC混合分立器件（集成SiC肖特基二极管与IGBT）已应用于威迈斯下一代6.6kW OBC/DCDC一体机，通过D2PAK封装优化热性能，适配高频硬开关与软开关拓扑。国内层面，比亚迪、特斯拉等车企已在OBC中批量使用SiC器件，其中比亚迪大量采用国产SiC器件，推动了国产替代进程。深圳争妍微电子凭借与国内OBC厂商的深度合作，其产品正逐步进入更多头部车企供应链，成为国产SiC器件在OBC领域应用的重要力量。

四、选型总结与未来展望

车工业级SiC肖特基二极管选型需遵循“参数匹配、可靠性优先、成本可控”原则，根据OBC功率等级、电压平台及工作环境，优先选择通过车规认证、热性能优异、适配高频工况的产品。深圳争妍微电子凭借深厚的技术积累、全系列产品布局及高性价比优势，为OBC厂商提供了可靠的国产替代方案，其碳化硅肖特基二极管在能效、可靠性上已比肩国际品牌，且具备定制化与快速交付能力。

未来，随着SiC材料成本下降及封装技术迭代，车规级SiC肖特基二极管将向更高耐压（1700V及以上）、更大电流、集成化方向发展。深圳争妍微电子将持续深耕碳化硅器件研发，推进封装产线与晶圆生产线建设，进一步提升产品竞争力，助力国内新能源汽车OBC产业实现自主可控与高性能升级。