撼动SiC霸权？现代汽车入股VisIC，GaN“杀入”汽车逆变器

在功率半导体领域，“碳化硅（SiC）主攻800V主驱、氮化镓（GaN）主攻快充与服务器电源”几乎成了行业默认分工。但是，近日一家以色列GaN芯片公司——VisIC（微思芯）的到来，却可能打破这一分界线。
 
随着现代汽车集团完成对VisIC的B轮战略投资，这家以D³GaN（耗尽型/D-mode技术平台）为技术支撑公司，正式吹响了进攻电动车（EV）“牵引逆变器”市场的号角。VisIC CEO Tamara Baksht 博士近日在北京的媒体技术交流中反复释放一个信号：在800V高压架构加速普及、与AI数据中心供电需求爆发的双重驱动下，GaN不应再被限定在快充“舒适区”，它正在试图进入逆变器这一功率半导体最核心、也是最难的战场，和SiC正面交锋。
 
技术底牌：D型GaN为何是逆变器的“正解”？
 
要讨论GaN能否进入主驱逆变器，首先要回到汽车工程的硬指标。Baksht将“电动车主驱功率器件”的门槛概括为四条：首先是可靠性，绝不妥协；其次是一致性与统一性，能适配量产；第三是更低的开关损耗，带来系统级效率收益；第四是安全性，阈值电压要足够高，同时仍要支撑大功率输出。
 
近年来，SiC在主驱逆变器上已经形成先发优势，那么GaN凭什么“撬门”？
 
Baksht博士指出，GaN与硅、碳化硅（SiC）虽在结构上存在表面相似性，但材料特性与工作机理差异显著。尤其是GaN器件本身存在D型（耗尽型）与E型（增强型）两种模式，这使得GaN在电流与阈值电压之间的权衡呈现出不同的工程空间。她解释道，在E-mode体系下，如果追求更大电流，阈值电压往往会下降；而在D-mode路径上，通过特定设计手段可以实现“阈值电压与电流能力的解耦”，从而达成“高电流 + 高阈值电压”的组合。Baksht强调，D-mode GaN本身就是GaN材料的“天然形态”，已在通信等领域大规模部署，技术成熟度与可靠性更易被高功率市场接受。
 
围绕汽车安全，Baksht将讨论重点放在“安全操作区间”上。她指出，相较D-mode的宽安全域，E-mode的栅极可操作区间更窄，容错空间更小。而在汽车功率系统中，工程实践必须充分考虑到系统失误与极端工况的存在：“是人都会犯错，所以要留出足够的安全空间和安全域量。”她强调，功率越高，一旦发生误操作或失效，后果越严重，因此在高功率领域，业界往往更倾向安全余量更大的技术路径。
 
为支撑上述判断，Baksht引用了感性负载下的关键可靠性测试方法。引用弗吉尼亚理工大学的评估模型：在极端高压下进行百万次循环实验。如下图结果显示，只有D³GaN方案能在感性开关测试中表现出媲美甚至超越碳化硅的稳定性，而普通的E-mode方案在处理感性负载时极易发生击穿。
 
 
 
VisIC 强调，牵引逆变器的关键失效事件之一是主动短路。在该工况下，器件需要在极短时间内承受远高于额定值的浪涌电流以耗散电机回馈能量并保护电池。实验对比显示，在主动短路/极限工况下，D3GaN 能承受的“短路峰值电流/浪涌能力”大约是额定运行电流的 3.74 倍，明显强于 E-mode GaN（2.10倍），并接近传统车规主力器件 IGBT（3.28倍）与 SiC（4.80倍）。这也是VisIC论证“GaN能进主驱”的关键证据之一：不是跑得快不快，而是能不能扛失效。
 
在高功率领域，效率不是锦上添花，而是系统级收益的源头：热设计、冷却成本、体积、可靠性、整车续航都被牵动。VisIC展示了其GaN原型牵引逆变器已在全球汽车工程领域权威机构AVL（德国雷根斯堡）完成Dyno（电驱台架）测试：在转速—扭矩的广泛工况区间内，效率曲线稳定维持在高位，峰值效率可达99.67%。在400V母线、10kHz开关频率、9000rpm、55Nm的典型牵引工况下，逆变器最高效率超过99.5%。与此同时，该样机最大电流能力达到330 Arms，并且已对5–14kHz不同开关频率下的性能敏感性完成测量（相关分析仍在进行中）。VisIC强调，此次测试对象仍为“第一代GaN样机”，后续代际还将进一步提升性能与效率。
 
 
 
与此同时，公司还在WITT工况下对GaN与SiC进行了三个周期对比，如下图的结果所示，在轻载（电流较小）区间，SiC开关损耗更突出，而GaN总损耗更低，大约比SiC好2.5倍，因此更容易在真实工况（CLTC）中赢得能耗优势。
 
 
在逆变器轻载区间，GaN比SiC更省电
 
针对“GaN导热不如SiC”的常见质疑，VisIC给出反直觉解释：热性能不仅取决于材料导热系数，更取决于尺寸、热扩散路径与封装结构。Baksht指出，SiC芯片尺寸更小，热量更集中，散热更依赖垂直结构与中间热接口层；而GaN器件尺寸更大、热扩散面积更宽，反而可能减少中间层需求。VisIC在同等导通电阻条件下给出“热阻可降低约30%”的客户验证结论，用以回应散热层面的工程可行性。
 
GaN vs SiC，未来如何分工？
 
对于氮化镓与碳化硅的关系，VisIC 并没有给出“非黑即白”的结论，而是预判了未来十年的“长期并存”。
 
Baksht认为，这一问题的关键在于应用跨度：GaN不仅能覆盖低功率快充、数据中心供电与车载充电器，还将在兆瓦级功率系统中扮演更重要角色。她提到黄仁勋关于未来数据中心需要“2兆瓦高频功率”的判断，并据此给出强观点：这类高频高功率场景SiC难以胜任，“必须氮化镓才可以”。因此VisIC选择多路径并进，最终目标是推动GaN在功率器件中占据主导。
 
但在与SiC的关系上，Baksht的判断相对务实：SiC在800V市场先行，原因在于其在400V平台经济性较差；而GaN可从较低电压起步逐步过渡到800V。未来十年两者将长期并存——已部署SiC方案会延续至生命周期终结；但在新的应用与新市场中，GaN凭借性能与成本优势，推进速度将更快。
 
这是一种典型的“增量市场逻辑”：替代不是从存量切入，而是从新项目、新平台、新架构的立项开始改写材料版图。
 
深度入华：构建“中国自主”的氮化镓生态链
 
本次访谈释放的最重磅信号是VisIC的 “中国战略本地化”。这不仅是销售产品的出海，更是研发与供应链的迁移。
 
Baksht表示，中国不仅是全球最大电动车市场，也具备完整制造与工程资源，VisIC希望在中国逐步建立生态链，覆盖合作伙伴、供应链乃至GaN研发环节。她强调公司“不只是技术公司”，VisIC提到与NXP联合开发的演示车辆预计今年具备上路条件，并明确希望下一款“技术合作样板车”与中国车企共同打造。
 
战略官Ran Soffer补充道，VisIC筛选合作伙伴的核心标准首先是工程能力与创新驱动力——下一波GaN技术要真正变成解决方案，需要足够的创新能量；因此这是一个多年期战略：先找到创新性强的伙伴，梳理供应链并建立生态，再逐步扩大量产。
 
在市场优先级上，VisIC明确将电动车牵引逆变器视为首要市场：已有客户、已有供应链基础且具股东责任；导入路径包括技术产品开发、第三方测试验证、样板车展示及与Tier1协作完成从SiC到GaN平台的软件适配。相较之下，数据中心市场变化更快，需要先找准细分赛道再执行。
 
关于供应链本地化，Ran Soffer表示，VisIC希望未来在中国建立完整供应链闭环，合作伙伴将覆盖晶圆代工、封装制造到驱动器、软件等多环节。过去五个月公司已三次来华，一半时间见客户推动商业合作，另一半时间为供应链奔波，“希望能够把中国供应链建设起步”。Baksht也强调，VisIC目前合作覆盖面广，从学术研究机构到制造环节都在拓展伙伴关系，并希望在中国构建一个健康供应链体系，支撑量产与低成本、高性能目标。
 
结语：GaN的“破壁”时刻
 
长期以来，GaN被困在“快充”的舒适区，而SiC占据了新能源汽车高压主驱的高地。VisIC借助现代汽车的资本背书、D³GaN的技术路线与一套围绕安全与失效工况的证据链，试图证明：当可靠性与安全性不再是短板，GaN并非只能做“边缘应用”，它有机会在主驱逆变器这样的核心战场争夺份额。
 
真正的变量不只在器件参数，而在能否建立起“器件—驱动—保护—封装—系统控制”的工程闭环，以及能否在中国这样最大的电动车市场完成本地化生态搭建。随着VisIC这样的GaN厂商的崛起，功率半导体领域的两大材料路线的竞争才刚刚开始。