行业观点 | 高温、特种电源——SiC大显身手

一、碳化硅赛道缘何如此火热

近年来，随着新能源汽车、光伏、储能等市场的快速增长，具备耐温、耐压、高功率、低损耗等特性的碳化硅材料蓬勃发展，俨然成为备受一二级市场投资人关注的热门赛道，不仅半导体大厂纷纷布局，初创公司也是层出不穷。

相比硅基材料，碳化硅具备更大的击穿场强、禁带宽度，更高的热导率、熔点、电子/空穴迁移率和饱和漂移速度等特点，这些优势决定了碳化硅器件耐高压、耐高温、低导通损耗和开关损耗的特性。于是，在光伏、新能源车、储能等领域，碳化硅基功率器件天然就具备对硅基功率器件的替代趋势。随着近些年新能源车的爆发式增长，以及400v平台向800v平台的升级，碳化硅既有现实的蓬勃需求，又有潜在的应用前景，自然成为了当下具备投资价值的热门赛道。除了这些主流应用场景之外，碳化硅在高温、特种电源领域也开始大显身手。

碳化硅功率器件的应用与优势

资料来源：安芯投资整理

二、石油高温电源介绍

从产业链来看，石油勘探特种电源领域的上游是电源产品，中游是油服设备，下游是终端用户。

其中，电源产品是高温钻井设备核心，关系到钻井底下电机运行、信号传输等各个方面，电源的质量直接影响钻井设备的质量。由于地下每1000米温度上升30℃，随着各石油公司在更深度钻井方面需求不断提升，高温模块和电源的需求也不断增加。SiC的导热率大约为硅材料的三倍，熔点约硅材料的两倍，理论结温高达550℃以上，天然更适合高温的工作环境。

石油勘探电源产业链

资料来源：安芯投资整理

产品分类：目前，依据温度不同，可分三类产品：

◆ 175℃电源：目前主流产品，覆盖面和占比最高，有硅基和碳化硅的产品；

◆ 200-230℃电源：占比在提升，随着技术发展，钻井深度不断增加，更高温度电源需求占比慢慢提升；

◆ 280℃电源：目前适用最深的钻井，深度到地下9KM。

国产替代：其中，200℃以上的电源国内范围属于空白领域，230℃及以上全球范围属于稀缺领域。国内主要使用的油服设备主要来源两家外国公司，哈利伯顿和斯伦贝谢，所以我国石油公司的国产替代诉求非常强烈。

技术壁垒：在电路设计上，很多know-how需要长时间摸索，以应对高温、振动等情形。在元器件/材料选择上，需要了解每个元器件在高温下的性能和参数。在制造和工艺上，核心难点是工艺经验的积累，贯穿设计到焊接等各个步骤。

三、特种电源介绍

凡是需要调整能量的制式与属性并输出为电能的场合，都需要用到电源。航空工业、航天工业、兵器工业、船舶工业、核工业中电源应用环境严苛，需用到特种电源。

特种行业电源要求可靠性高、应用温度范围宽、适应严酷应用环境、抗干扰等优良特性；另外，不同应用领域对特定指标有特殊要求，如：星上电源的抗辐照特性，导弹电源的纹波噪音等。

特种电源可靠性要求较高

资料来源：军陶科技招股书