氮化镓“攻入”汽车主驱深水区：VisIC如何用D型技术颠覆SiC的行业共识？

在第三代半导体的版图中，行业似乎早已形成了一种“默契共识”——碳化硅（SiC）主导电动汽车高压主驱，氮化镓（GaN）则局限于消费快充与车载OBC等辅助电源领域——牵引逆变器，是SiC的绝对专属领地。

然而近日，VisIC公司CEO Tamara Baksht在北京的一场深度分享中，彻底打破了这种认知屏障。随着全球三大车企之一的现代汽车（Hyundai）从合作伙伴转变为B轮领投股东，一个极具冲击力的技术信号被释放：在80-350kW的大功率主驱逆变器中，氮化镓不仅能做高压，而且在效率、可靠性与系统成本上，正展现出超越碳化硅的巨大潜力。

行业破局——氮化镓挺进主驱逆变器“主战场”

在新能源汽车功率系统向高集成度、高功率密度演进的当下，氮化镓正迎来进入主驱逆变器（Traction Inverter）的关键时刻。目前，VisIC的主要产品涵盖针对电动车的氮化镓模块、器件和芯片。根据其披露的业务信息，其技术应用已形成阶梯式布局：现代汽车已明确将GaN整合入混合动力及纯电BEV平台，并计划于2029年实现SoP（量产）；此外，还有“2 Global OEM”处于项目开发阶段，实现80kW至350kW的模块集成；另有“3 OEM + 1 T1”正处于技术评估阶段。

这种从技术验证向量产交付的跨越，源于现代汽车对VisIC的深度认可。DR.Tamara Baksht指出：“这样大的投资不是说我们做几场演讲或者演示他们就能够给我们投的，这是我们长期一起合作和实验的结果，是他们对比了其他友商解决方案之后对我们信心所得出的结果。”

针对进入主驱这一“硬核”领域，DR.Tamara Baksht明确了四个绝不妥协的技术红线：第一点要有绝对的可靠性，绝不妥协。第二有一定的统一性，能够适应量产。第三个是开关损耗小。接下来是安全，阈值电压要足够高，同时要保证大的功率。为了加速生态成熟，VisIC与NXP（恩智浦）合作开发了样车，DR.Tamara Baksht透露：“我们跟NXP合作开发了演示的车。另外，在特斯拉，今年基本可以出来上路。”

技术深度——D-mode vs E-mode的“解耦”哲学

主驱逆变器对鲁棒性的极致追求，将GaN的技术路径之争推向了底层物理层面。DR.Tamara Baksht深入剖析道：氮化镓与硅以及碳化硅有很大不同。尽管它们看起来结构相似——栅极和源极的布局相近——但它们的 阈值电压 是不一样的。而且氮化镓本身分为 D 型和 E 型，工作模式不同，关键在于能否安全地实现所需的功率开关区间。”

对于业界长期困扰的电流与阈值电压的平衡问题，VisIC所推崇的D型（D-mode）路径展现了独特的优势。DR.Tamara Baksht指出：“对于硅以及碳化硅而言，在电流和阈值电压方面没有办法去调节或者妥协的，但是在氮化镓方面就可以，比如E-mode模式之下，如果你想要大电流，阈值电压会下降。对于D型其实也一样，但在D型这边有方法可以将阈值电压解耦，可以专注来调整电流。这样的我们可以同时大电流以及高的阈值电压。”

这种“解耦”能力直接转化为极高的安全域量。根据现场分享，D3GaN相比E-mode具有更高的阈值电压（>5V）且易于并联（4-6 devices）。DR.Tamara Baksht强调：“对于E型来说，可以看栅极操作的区间，它的安全区是非常狭小的，但是对于D型来说，安全的操作区间就非常大，这样的话容错空间就大，相对安全性就会高。”她直言，高功率下失效的影响巨大，“所以在高功率的时候人们更倾向于D型，因为安全容错区间要大一些。”

性能对决——GaN vs SiC 的全方位博弈

在主驱逆变器最核心的感性负载开关工况下，VisIC通过CPES的评估方法，打破了“GaN不如SiC鲁棒性”的固有认知。

实验结果显示，在极高压环境下，D3GaN解决方案在百万次循环后展现出极佳的稳定性，DR.Tamara Baksht 指出：“只有D型的D3GaN解决方案能够在感性解决方案（inductive load）方面跟硅或者碳化硅去媲美。”此外，在针对汽车失效工况的主动短路测试中，尽管硅或碳化硅实现主动短路所需的电流大3倍，但实验数据显示 D3GaN 在关键安全指标上表现优异。

而在效率这一核心维度，GaN正在展现出压倒性的优势。DR.Tamara Baksht 透露：“我们的氮化镓产品还进行了效率方面的测试，就是在130kW的功率之下能够实现最高的99.67%的效率。”

更具实战价值的是在WITT工况（WLTP/CLTC循环）下的对比，DR.Tamara Baksht 强调：“可以看到在几乎所有的项目和周期当中，氮化镓的表现都是优于碳化硅的。可以看到氮化镓胜出主要原因是它的损耗非常低，相对而言250%的损耗降低。”

在功率驱动的底层逻辑中，GaN 与 SiC 的博弈往往首先聚焦于材料的物理极限。从基础物理特性看，碳化硅拥有远高于氮化镓的导热率，这似乎预示了其在散热上的先天霸权。然而，DR.Tamara Baksht 在分享中揭示了一个反常识的物理设计结论。

她指出：“我们可以对比三种产品，在同样的导通电阻情况之下都是650V、200m的状况，可以看到氮化镓方面热阻率可以降30%，这是所有客户已经确认过的。”究其原因，碳化硅虽然材料耐热性好，但“碳化硅的尺寸比氮化镓要小很多，所以说它的散热主要从垂直的工艺上来做的，需要散热接口或者中间层，而氮化镓面积、尺寸大一些，不需要中间层，散热效率会更高一些，耐热性会更好。”这种通过大面积芯片带来的低热阻率，使得 GaN 系统能够承载比 SiC 更高的电流负荷，彻底扭转了其在大功率场景下的热力学劣势。

未来图谱——从400V到800V，从EV到AI

在新能源汽车与高性能计算的双重驱动下，半导体材料正集体向更高电压、更高频次的阈值发起冲刺。针对业界关注的架构转型，DR.Tamara Baksht 明确了 VisIC 的演进逻辑：“800V不但是AI数据中心，汽车、电动车未来也是朝着800V架构去转型，第四代D3GaN产品就是做800V，甚至最高电压能够达到1350V，我们也已经进行了测试或者评估，现在我们觉得有这样的可能性，做硅基的氮化镓，这样成本会显著下降。”

这种从 400V 向 800V 乃至 1350V 的技术跨越，表明氮化镓正在突破原有的电压天花板，试图在中高压领域通过“高性能+低成本”的双重优势重塑电力电子的底层标准。

不仅于此，GaN的技术野心正从汽车主驱迅速延伸至电力饥渴的 AI 数据中心，且后者对供电系统的可靠性提出了更为苛刻的要求。DR.Tamara Baksht 认为，数据中心并非“工作一分钟停一分钟就行”，而是需要全天候运作，其可靠性标准甚至高于车规。她深入剖析了不同拓扑结构对技术的筛选逻辑：对于 DC/DC 软开关，E型氮化镓尚可胜任；但面对从交流到直流（AC 到 DC）的高功率 PFC 电路，氮化镓的价值则不可替代。在 VisIC 的视野中，供电系统是 AI 算力的底座，如果数据中心断电，依赖于此的支付、医疗、旅行等社会运转将全部停滞，这种刚性需求将 GaN 推向了能源转换的台前。

而真正划定 GaN 与 SiC AIDC应用分水岭的，是超大规模算力对“高频+高功率”的极端渴求。针对 AI 领域未来爆发式的能源需求，DR.Tamara Baksht 引用了行业顶层的判断：“英伟达黄仁勋说未来需要2兆瓦（MW）高频功率才能够满足数据中心的要求，这个碳化硅做不到，必须氮化镓才可以。”在 2兆瓦级别的超高功率门槛前，氮化镓凭借在高频状态下的损耗优势，成为了唯一能够满足未来 AI 基建要求的技术选项。这种“非氮化镓不可”的确定性场景，正在加速其从消费级应用向兆瓦级工业/数据中心级应用的跨越。

对于碳化硅与氮化镓未来的格局，DR.Tamara Baksht 给出了长达十年的博弈预判。她认为氮化镓将从纳瓦级到兆瓦级实现全功率应用的打通，并坦言：“我预计下个十年碳化硅和氮化镓会并存，已经有的这些还会继续用，然后氮化镓会按照自己的节奏发展，但是对于新的应用、新的场景，因为氮化镓性能优异、成本低廉，这是一个很容易做出的决策，在新的应用和市场方面氮化镓会走的更快一些。” 这种“并存、过渡、主导”的演进路线，勾勒出了氮化镓从挑战者到统治者的未来蓝图。

中国战略——不只是销售，而是全产业链生态深耕

在全球电动汽车产业链的版图中，中国不仅是最大的消费市场，更是技术创新的前沿阵地。对于 VisIC 而言，进入中国市场并非简单的产品贸易，而是深度的生态扎根。

DR.Tamara Baksht 坦言：“这是我本人第一次来中国，我们对中国市场有比较大的关注度，不仅仅在这边做销售，同时供应链、生态系统要逐渐建立起来，我们了解中国是有特殊国情的国家，历史底蕴丰厚，资源丰富，而且是全球最大电动车市场，我们准备好做中国这块业务。”她明确指出，VisIC 的目标是“在中国把整个生态链建立起来，包括合作伙伴，包括供应链链至包括GaN的研发环节”，这种全方位的本土化战略，旨在通过深度的产业链融合，应对中国市场独特的创新节奏。

这一战略构想已经进入实质性的执行阶段，其核心在于构建一个闭环的本土制造与研发体系。VisIC 战略官 Ran Soffer 进一步拆解了供应链本地化的路线图：“我们未来完整的供应链和生态都希望能够在中国建立起来，所以我们需要的合作伙伴来自于方方面面，包括晶圆代工、包括外研制造，整个供应链前端、中端、后端包括驱动器、软件等等都需要找合作方把这个生态整体建立起来。”为了推动这一进程，Ran Soffer 在过去五个月内三次访华，并透露其“半数时间在见客户、还有半数时间为供应链奔波”。这种从代工制造到软件驱动的全面渗透，显示出 VisIC 试图在中国建立起与其在全球市场一致的成熟供应步调。

在合作伙伴的选择上，VisIC 设定了极高的技术准入门槛，强调“工程背景”与“创新愿望”的双重标准。Ran Soffer 指出：“合作伙伴不仅有相关工程背景，而且要有足够的创新技术，因为我们知道下一波氮化镓技术需要有足够的创新能量，才能够把技术真正变成解决方案，然后再进一步去扩展。”目前，VisIC 正在广泛对接从学术研究机构到一线制造企业的各方资源。

DR.Tamara Baksht 也提到，公司将与本土合作伙伴“共同探讨未来GaN功率的一些方向，让他们跟我们的具体需求去对接，然后进行一些产能的规划”。这种协同创新的最终指向非常明确，即通过样板效应带动规模化应用，她直言：“我们希望下一个技术合作的样板车能够跟中国车企合作做出来。”

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未来，随着VisIC在中国本土供应链与研发链的逐步闭合，氮化镓在主驱领域的应用变革，正从这一场深刻的跨国协作中加速走向现实。