济南关于成立碳化硅公司可行性报告_模板范本.docx

泓域咨询/济南关于成立碳化硅公司可行性报告济南关于成立碳化硅公司可行性报告xx投资管理公司报告说明全球最高水平，1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2以下。作为为全球碳化硅龙头，Wolfspeed在电阻率指标控制方面表现优异，750V碳化硅导通电阻控制在2mcm2左右，900V碳化硅导通电阻控制在2.5mcm2以下，1200V碳化硅导通电阻控制在3.2mcm2左右，Rohm也表现出色，650V碳化硅导通电阻控制在2mcm2以下，1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2以下。与Si逆变相比，SiC逆变技术的全部潜基于开关频率和压摆率高10倍的可能性。800V下SiC总功率损耗显著低于Si。当今最先进的400VSiIGBT逆变在8至10kHz的开关频率下运。电压压摆率通常高达5kV/µs。传统Si技术和SiC技术在800V下的总功率损耗之间存在显著差异。SiC可以实现更高的功率密度。由于导通电阻低，在SiC半导体中产生的热损失很低。这允许更高的开关频率，紧凑的封装空间和减少功率模块的冷却能力需求。因此，SiC半导体比Si半导体需要更小的封装空间，可以实现更高的功率密度。xx投资管理公司主要由xx（集团）有限公司和xxx有限公司共同出资成立。其中：xx（集团）有限公司出资384.00万元，占xx投资管理公司60%股份；xxx有限公司出资256万元，占xx投资管理公司40%股份。根据谨慎财务估算，项目总投资17000.02万元，其中：建设投资13435.42万元，占项目总投资的79.03%；建设期利息343.53万元，占项目总投资的2.02%；流动资金3221.07万元，占项目总投资的18.95%。项目正常运营每年营业收入27400.00万元，综合总成本费用21848.55万元，净利润4054.65万元，财务内部收益率17.42%，财务净现值2789.53万元，全部投资回收期6.35年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。该项目的建设符合国家产业政策；同时项目的技术含量较高，其建设是必要的；该项目市场前景较好；该项目外部配套条件齐备，可以满足生产要求；财务分析表明，该项目具有一定盈利能力。综上，该项目建设条件具备，经济效益较好，其建设是可行的。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息，并依托行业分析模型而进行的模板化设计，其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 拟成立公司基本信息9一、 公司名称9二、 注册资本9三、 注册地址9四、 主要经营范围9五、 主要股东9公司合并资产负债表主要数据10公司合并利润表主要数据10公司合并资产负债表主要数据12公司合并利润表主要数据12六、 项目概况13第二章 公司筹建方案17一、 公司经营宗旨17二、 公司的目标、主要职责17三、 公司组建方式18四、 公司管理体制18五、 部门职责及权限19六、 核心人员介绍23七、 财务会计制度25第三章 行业、市场分析28一、 车载电源产品主要向集成化、高功率化、双向化发展28二、 碳化硅具有低导通损耗、低开关损耗优势28三、 碳化硅有望在800V系统中大显身手29第四章 项目建设背景及必要性分析32一、 全球轨交逐渐推广碳化硅技术32二、 800V时代到来，碳化硅迎来甜蜜时刻32三、 扩大高水平开放，全力打造对外开放新高地35第五章 法人治理39一、 股东权利及义务39二、 董事44三、 高级管理人员49四、 监事52第六章 发展规划分析53一、 公司发展规划53二、 保障措施57第七章 环境保护分析60一、 编制依据60二、 环境影响合理性分析60三、 建设期大气环境影响分析61四、 建设期水环境影响分析65五、 建设期固体废弃物环境影响分析65六、 建设期声环境影响分析65七、 建设期生态环境影响分析66八、 清洁生产66九、 环境管理分析68十、 环境影响结论71十一、 环境影响建议72第八章 选址可行性分析73一、 项目选址原则73二、 建设区基本情况73三、 形成“东强西兴南美北起中优”城市发展新格局75四、 项目选址综合评价80第九章 风险分析81一、 项目风险分析81二、 项目风险对策83第十章 投资估算85一、 投资估算的依据和说明85二、 建设投资估算86建设投资估算表90三、 建设期利息90建设期利息估算表90固定资产投资估算表92四、 流动资金92流动资金估算表93五、 项目总投资94总投资及构成一览表94六、 资金筹措与投资计划95项目投资计划与资金筹措一览表95第十一章 进度计划方案97一、 项目进度安排97项目实施进度计划一览表97二、 项目实施保障措施98第十二章 经济效益及财务分析99一、 基本假设及基础参数选取99二、 经济评价财务测算99营业收入、税金及附加和增值税估算表99综合总成本费用估算表101利润及利润分配表103三、 项目盈利能力分析103项目投资现金流量表105四、 财务生存能力分析106五、 偿债能力分析107借款还本付息计划表108六、 经济评价结论108第十三章 项目综合评价说明110第十四章 附表112主要经济指标一览表112建设投资估算表113建设期利息估算表114固定资产投资估算表115流动资金估算表116总投资及构成一览表117项目投资计划与资金筹措一览表118营业收入、税金及附加和增值税估算表119综合总成本费用估算表119固定资产折旧费估算表120无形资产和其他资产摊销估算表121利润及利润分配表122项目投资现金流量表123借款还本付息计划表124建筑工程投资一览表125项目实施进度计划一览表126主要设备购置一览表127能耗分析一览表127第一章 拟成立公司基本信息一、 公司名称xx投资管理公司（以工商登记信息为准）二、 注册资本640万元三、 注册地址济南xxx四、 主要经营范围经营范围：从事碳化硅相关业务（企业依法自主选择经营项目，开展经营活动；依法须经批准的项目，经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动；不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。）五、 主要股东xx投资管理公司主要由xx（集团）有限公司和xxx有限公司发起成立。（一）xx（集团）有限公司基本情况1、公司简介面对宏观经济增速放缓、结构调整的新常态，公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索，提升企业综合实力，配合产业供给侧结构改革。同时，公司注重履行社会责任所带来的发展机遇，积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来，公司一直坚持坚持以诚信经营来赢得信任。公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念，以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨，竭诚为国内外客户提供优质产品和一流服务，欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。2、主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额7398.065918.455548.55负债总额2409.911927.931807.43股东权益合计4988.153990.523741.11公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入13850.1311080.1010387.60营业利润2854.412283.532140.81利润总额2533.982027.181900.49净利润1900.491482.381368.35归属于母公司所有者的净利润1900.491482.381368.35（二）xxx有限公司基本情况1、公司简介公司不断建设和完善企业信息化服务平台，实施“互联网+”企业专项行动，推广适合企业需求的信息化产品和服务，促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用，业通过信息化提高效率和效益。搭建信息化服务平台，培育产业链，打造创新链，提升价值链，促进带动产业链上下游企业协同发展。公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上，坚持优化结构，提质增效。不断促进企业改变粗放型发展模式和管理方式，补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板，走绿色、协调和可持续发展道路，不断优化供给结构，提高发展质量和效益。牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以提质增效为中心，以提升创新能力为主线，降成本、补短板，推进供给侧结构性改革。2、主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额7398.065918.455548.55负债总额2409.911927.931807.43股东权益合计4988.153990.523741.11公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入13850.1311080.1010387.60营业利润2854.412283.532140.81利润总额2533.982027.181900.49净利润1900.491482.381368.35归属于母公司所有者的净利润1900.491482.381368.35六、 项目概况（一）投资路径xx投资管理公司主要从事关于成立碳化硅公司的投资建设与运营管理。（二）项目提出的理由现代800V系统采用英飞凌SiC模块续航提升了5%以上。现代汽车在支持800V快速充电的E-GMP的主要装置上，采用了英飞凌的车载全SiC模块。通过采用低损耗的SiC，将车辆的续航距离延长了5%以上。首次应用E-GMP的电动汽车(EV)是2021年2月发布的“IONIQ5”。也就是说，该EV采用了英飞凌的车载全SiC模块。从全球看，当今世界正经历百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革深入发展，和平与发展仍然是时代主题，同时国际环境日趋复杂，新冠肺炎疫情影响广泛深远，不稳定性不确定性明显增加。从全国看，我国已转向高质量发展阶段，制度优势显著，治理效能提升，经济长期向好，物质基础雄厚,人力资源丰富,市场空间广阔,发展韧性强劲,社会大局稳定，继续发展具有多方面优势和条件，仍然处于重要战略机遇期。从全省看，新旧动能转换初见成效，重大战略叠加优势凸显，创新要素不断集聚，改革红利加速释放，“一群两心三圈”区域协调发展格局正在形成，趋势性关键性变化逐步显现。从我市自身看，经过“十三五”不懈努力，发展基础更加坚实、发展优势更加突出、发展思路更加清晰、发展氛围更加浓厚、发展势头更加强劲，省会进入了历史最好发展时期。特别是黄河流域生态保护和高质量发展战略的推进实施，把济南首次放在国家战略发展大局、生态文明建设全局、区域协调发展布局中高点定位；省委十一届十二次全会明确提出实施“强省会”战略，省市一体化推进济南加快发展，为我市跨越发展带来了前所未有的重大战略机遇。但也要看到，我市发展正处在转型升级的紧要关口，发展不平衡不充分的问题仍然存在，重点领域关键环节改革任务依然艰巨，科技创新支撑能力不够强劲，城乡区域发展不够平衡，对外开放、生态环保、社会治理、民生保障等领域仍存在短板弱项。全市上下要着眼“两个大局”，深刻认识我国社会主要矛盾变化带来的新特征新要求，深刻认识错综复杂的国际环境带来的新矛盾新挑战，牢牢把握进入新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局的丰富内涵和实践要求，在国家大格局、大目标、大战略中找准定位、谋划发展，树立强烈的机遇意识和风险意识，保持战略定力，强化责任担当，发扬斗争精神，准确识变、科学应变、主动求变，不断开创强省会高质量发展新局面。（三）项目选址项目选址位于xxx（以选址意见书为准），占地面积约40.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。（四）生产规模项目建成后，形成年产xx吨碳化硅的生产能力。（五）建设规模项目建筑面积50015.47，其中：生产工程30129.73，仓储工程11172.37，行政办公及生活服务设施4647.83，公共工程4065.54。（六）项目投资根据谨慎财务估算，项目总投资17000.02万元，其中：建设投资13435.42万元，占项目总投资的79.03%；建设期利息343.53万元，占项目总投资的2.02%；流动资金3221.07万元，占项目总投资的18.95%。（七）经济效益（正常经营年份）1、营业收入（SP）：27400.00万元。2、综合总成本费用（TC）：21848.55万元。3、净利润（NP）：4054.65万元。4、全部投资回收期（Pt）：6.35年。5、财务内部收益率：17.42%。6、财务净现值：2789.53万元。（八）项目进度规划项目建设期限规划24个月。（九）项目综合评价经初步分析评价，项目不仅有显著的经济效益，而且其社会救益、生态效益非常显著，项目的建设对提高农民收入、维护社会稳定，构建和谐社会、促进区域经济快速发展具有十分重要的作用。项目在社会经济、自然条件及投资等方面建设条件较好，项目的实施不但是可行而且是十分必要的。第二章 公司筹建方案一、 公司经营宗旨以市场经济为导向，立足主业，引进新项目、开发新技术、开辟新市场，以求高信誉、高效率、高效益，为用户提供一流的产品和服务，为股东和投资者获得更多的利益，实现社会效益和经济效益的最大化。二、 公司的目标、主要职责（一）目标近期目标：深化企业改革，加快结构调整，优化资源配置，加强企业管理，建立现代企业制度；精干主业，分离辅业，增强企业市场竞争力，加快发展；提高企业经济效益，完善管理制度及运营网络。远期目标：探索模式创新、制度创新、管理创新的产业发展新思路。坚持发展自主品牌，提升企业核心竞争力。此外，面向国际、国内两个市场，优化资源配置，实施多元化战略，向产业集团化发展，力争利用3-5年的时间把公司建设成具有先进管理水平和较强市场竞争实力的大型企业集团。（二）主要职责1、执行国家法律、法规和产业政策，在国家宏观调控和行业监管下，以市场需求为导向，依法自主经营。2、根据国家和地方产业政策、碳化硅行业发展规划和市场需求，制定并组织实施公司的发展战略、中长期发展规划、年度计划和重大经营决策。3、深化企业改革，加快结构调整，转换企业经营机制，建立现代企业制度，强化内部管理，促进企业可持续发展。4、指导和加强企业思想政治工作和精神文明建设，统一管理公司的名称、商标、商誉等无形资产，搞好公司企业文化建设。5、在保证股东企业合法权益和自身发展需要的前提下，公司可依照公司法等有关规定，集中资产收益，用于再投入和结构调整。三、 公司组建方式xx投资管理公司主要由xx（集团）有限公司和xxx有限公司共同出资成立。其中：xx（集团）有限公司出资384.00万元，占xx投资管理公司60%股份；xxx有限公司出资256万元，占xx投资管理公司40%股份。四、 公司管理体制xx投资管理公司实行董事会领导下的总经理负责制，各部门按其规定的职能范围，履行各自的管理服务职能，而且直接对总经理负责；公司建立完善的营销、供应、生产和品质管理体系，确立各部门相应的经济责任目标，加强产品质量和定额目标管理，确保公司生产经营正常、有效、稳定、安全、持续运行，有力促进企业的高效、健康、快速发展。总经理的主要职责如下：1、全面领导企业的日常工作；对企业的产品质量负责；向本公司职工传达满足顾客和法律法规要求的重要性；2、制定并正式批准颁布本公司的质量方针和质量目标，采取有效措施，保证各级人员理解质量方针并坚持贯彻执行；3、负责策划、建立本公司的质量管理体系，批准发布本公司的质量手册；4、明确所有与质量有关的职能部门和人员的职责权限和相互关系；5、确保质量管理体系运行所必要的资源配备；6、任命管理者代表，并为其有效开展工作提供支持；7、定期组织并主持对质量管理体系的管理评审，以确保其持续的适宜性、充分性和有效性。五、 部门职责及权限（一）综合管理部1、协助管理者代表组织建立文件化质量体系，并使其有效运行和持续改进。2、协助管理者代表，组织内部质量管理体系审核。3、负责本公司文件（包括记录）的管理和控制。4、负责本公司员工培训的管理，制订并实施员工培训计划。5、参与识别并确定为实现产品符合性所需的工作环境，并对工作环境中与产品符合性有关的条件加以管理。（二）财务部1、参与制定本公司财务制度及相应的实施细则。2、参与本公司的工程项目可信性研究和项目评估中的财务分析工作。3、负责董事会及总经理所需的财务数据资料的整理编报。4、负责对财务工作有关的外部及政府部门，如税务局、财政局、银行、会计事务所等联络、沟通工作。5、负责资金管理、调度。编制月、季、年度财务情况说明分析，向公司领导报告公司经营情况。6、负责销售统计、复核工作，每月负责编制销售应收款报表，并督促销售部及时催交楼款。负责销售楼款的收款工作，并及时送交银行。7、负责每月转账凭证的编制，汇总所有的记账凭证。8、负责公司总长及所有明细分类账的记账、结账、核对，每月5日前完成会计报表的编制，并及时清理应收、应付款项。9、协助出纳做好楼款的收款工作，并配合销售部门做好销售分析工作。10、负责公司全年的会计报表、帐薄装订及会计资料保管工作。11、负责银行财务管理，负责支票等有关结算凭证的购买、领用及保管，办理银行收付业务。12、负责先进管理，审核收付原始凭证。13、负责编制银行收付凭证、现金收付凭证，登记银行存款及现金日记账，月末与银行对账单和对银行存款余额，并编制余额调节表。14、负责公司员工工资的发放工作，现金收付工作。（三）投资发展部1、调查、搜集、整理有关市场信息，并提出投资建议。2、拟定公司年度投资计划及中长期投资计划。3、负责投资项目的储备、筛选、投资项目的可行性研究工作。4、负责经董事会批准的投资项目的筹建工作。5、按照国家产业政策，负责公司产业结构、投资结构的调整。6、及时完成领导交办的其他事项。（四）销售部1、协助总经理制定和分解年度销售目标和销售成本控制指标，并负责具体落实。2、依据公司年度销售指标，明确营销策略，制定营销计划和拓展销售网络，并对任务进行分解，策划组织实施销售工作，确保实现预期目标。3、负责收集市场信息，分析市场动向、销售动态、市场竞争发展状况等，并定期将信息报送商务发展部。4、负责按产品销售合同规定收款和催收，并将相关收款情况报送商务发展部。5、定期不定期走访客户，整理和归纳客户资料，掌握客户情况，进行有效的客户管理。6、制定并组织填写各类销售统计报表，并将相关数据及时报送商务发展部总经理。7、负责市场物资信息的收集和调查预测，建立起牢固可靠的物资供应网络，不断开辟和优化物资供应渠道。8、负责收集产品供应商信息，并对供应商进行质量、技术和供就能力进行评估，根据公司需求计划，编制与之相配套的采购计划，并进行采购谈判和产品采购，保证产品供应及时，确保产品价格合理、质量符合要求。9、建立发运流程，设计最佳运输路线、运输工具，选择合格的运输商，严格按公司下达的发运成本预算进行有效管理，定期分析费用开支，查找超支、节支原因并实施控制。10、负责对部门员工进行业务素质、产品知识培训和考核等工作，不断培养、挖掘、引进销售人才，建设高素质的销售队伍。六、 核心人员介绍1、吴xx，中国国籍，无永久境外居留权，1961年出生，本科学历，高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。2、侯xx，1957年出生，大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司；2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。3、龙xx，中国国籍，无永久境外居留权，1959年出生，大专学历，高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问；2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。4、尹xx，中国国籍，无永久境外居留权，1971年出生，本科学历，中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。5、朱xx，1974年出生，研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司；2006年8月至2011年3月，任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长；2019年8月至今任公司监事会主席。6、谭xx，中国国籍，1977年出生，本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任，2017年8月至今任公司监事。7、武xx，中国国籍，无永久境外居留权，1958年出生，本科学历，高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长；2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长；2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理；2019年3月至今任公司董事。8、孙xx，中国国籍，无永久境外居留权，1970年出生，硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。七、 财务会计制度（一）财务会计制度1、公司依照法律、行政法规和国家有关部门的规定，制定公司的财务会计制度。2、公司年度财务会计报告、半年度财务会计报告和季度财务会计报告按照有关法律、行政法规及部门规章的规定进行编制。3、公司除法定的会计账簿外，将不另立会计账簿。公司的资产，不以任何个人名义开立账户存储。4、公司分配当年税后利润时，提取利润的10%列入公司法定公积金。公司法定公积金累计额为公司注册资本的50%以上的，可以不再提取。公司的法定公积金不足以弥补以前年度亏损的，在依照前款规定提取法定公积金之前，应当先用当年利润弥补亏损。公司从税后利润中提取法定公积金后，经股东大会决议，还可以从税后利润中提取任意公积金。公司弥补亏损和提取公积金后所余税后利润，按照股东持有的股份比例分配，但本章程规定不按持股比例分配的除外。股东大会违反前款规定，在公司弥补亏损和提取法定公积金之前向股东分配利润的，股东必须将违反规定分配的利润退还公司。公司持有的本公司股份不参与分配利润。5、公司的公积金用于弥补公司的亏损、扩大公司生产经营或者转为增加公司资本。但是，资本公积金将不用于弥补公司的亏损。法定公积金转为资本时，所留存的该项公积金将不少于转增前公司注册资本的25%。6、公司股东大会对利润分配方案作出决议后，公司董事会须在股东大会召开后2个月内完成股利（或股份）的派发事项。7、公司可以采取现金方式分配股利。公司将实行持续、稳定的利润分配办法，并遵守下列规定：（1）公司的利润分配应重视对投资者的合理投资回报；在有条件的情况下，公司可以进行中期现金分红；（2）原则上公司最近三年以现金方式累计分配的利润不少于最近3年实现的年均可分配利润的30%；但具体的年度利润分配方案仍需由董事会根据公司经营状况拟订合适的现金分配比例，报公司股东大会审议；（3）存在股东违规占用公司资金情况的，公司应当扣减该股东所分配的现金红利，以偿还其占用的资金。（二）内部审计1、公司实行内部审计制度，配备专职审计人员，对公司财务收支和经济活动进行内部审计监督。2、公司内部审计制度和审计人员的职责，应当经董事会批准后实施。审计负责人向董事会负责并报告工作。第三节会计师事务所的聘任3、公司聘用会计师事务所必须由股东大会决定，董事会不得在股东大会决定前委任会计师事务所。4、公司保证向聘用的会计师事务所提供真实、完整的会计凭证、会计账簿、财务会计报告及其他会计资料，不得拒绝、隐匿、谎报。5、会计师事务所的审计费用由股东大会决定。6、公司解聘或者不再续聘会计师事务所时，提前30天事先通知会计师事务所，公司股东大会就解聘会计师事务所进行表决时，允许会计师事务所陈述意见。会计师事务所提出辞聘的，应当向股东大会说明公司有无不当情形。第三章 行业、市场分析一、 车载电源产品主要向集成化、高功率化、双向化发展集成化：通过将DC/DC、OBC、电机、电控器件等集成可以减少车载电源的占用空间，减少电路板尺寸，降低组装成本以及BOM和PCB成本。高功率化：随着电动车续航、带电量的提高，10kW、20kW以上的大功率将成为主流，主要通过三相交流电技术。双向化：双向DC/DC具有效率高、体积小、成本低的优点，同时还可将电池电能对外输出，有效提高电能利用率。双向车载充电机可以将电池的电能对外输出，实现车对车、车对负载、车对电网充电。在车载电源系统中使用SiCMOSFET能以更高的频率进行开关，功率密度更高，能效更高，EMI性能得到改善以及系统尺寸减小。同时，再以22KWOBC系统举例，再进一步细化成本结构：尽管相比单个Si基二极管和功率晶体管，分立式SiC基功率器件的成本更高。但从系统角度来说，SiC器件的性能可减少所需元件的数量，从而降低电路元件成本以满足支持各种功率器件功能的要求。综合测算，SiC系统比Si系统可节约近20%的成本。除了结构成本节约之外，SiC系统在3kW/L的功率密度下可实现97%的峰值系统效率，而SiOBC仅可在2kW/L的功率密度下实现95%的效率。二、 碳化硅具有低导通损耗、低开关损耗优势相对于Si基IGBT，碳化硅具有低导通损耗、低开关损耗，应用于800V高压平台的电动汽车，可以充分体现快充、节能的优势。在车用方面，SiCMOSFET在性能方面明显占优，可以降低损耗，减小模块体积重量，IGBT在可靠性、鲁棒性方面占优。碳化硅器件应用于车载充电系统和电源转换系统，能够有效降低开关损耗、提高极限工作温度、提升系统效率。目前全球已有超过20家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件；碳化硅器件应用于新能源汽车充电桩，可以减小充电桩体积，提高充电速度。碳化硅在新能源汽车中主要应用于DC/DC直流变压器、DC/DC升压器、OBC车载充电器以及动力电机控制器。三、 碳化硅有望在800V系统中大显身手SiC由于其高耐压的特性，在1200V的耐压下阻抗远低于Si。从400V提升到800V，意味着电动汽车所有的高压元器件及管理系统都要提高标准，首当其冲的就是逆变器。功率器件是电动汽车逆变器的核心能量转换单元，目前，传统IGBT通常适应的高压平台在600-700V左右，如果直流母线电压提升到800V以上，那么对应的功率器件耐压则需要提高到1200V左右。SiC由于其高耐压的特性，在1200V的耐压下阻抗远低于Si，对应的导通损耗会相应降低，同时由于SiC可以在1200V耐压下选择MOSFET封装，可以大幅降低开关损耗，这将大幅提高功率器件的效率。全球最高水平，1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2以下。作为为全球碳化硅龙头，Wolfspeed在电阻率指标控制方面表现优异，750V碳化硅导通电阻控制在2mcm2左右，900V碳化硅导通电阻控制在2.5mcm2以下，1200V碳化硅导通电阻控制在3.2mcm2左右，Rohm也表现出色，650V碳化硅导通电阻控制在2mcm2以下，1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2以下。与Si逆变相比，SiC逆变技术的全部潜基于开关频率和压摆率高10倍的可能性。800V下SiC总功率损耗显著低于Si。当今最先进的400VSiIGBT逆变在8至10kHz的开关频率下运。电压压摆率通常高达5kV/µs。传统Si技术和SiC技术在800V下的总功率损耗之间存在显著差异。SiC可以实现更高的功率密度。由于导通电阻低，在SiC半导体中产生的热损失很低。这允许更高的开关频率，紧凑的封装空间和减少功率模块的冷却能力需求。因此，SiC半导体比Si半导体需要更小的封装空间，可以实现更高的功率密度。轻载时，SiC低导通损耗对续航提升更加明显。使用SiC技术的MOSFET在开关过程中表现出比使用Si技术更高的效率。低Rdson的优势是SiCMOSFET半导体在800V逆变器应用的主要原因。较宽的带隙和较低的表面电阻上较高的击穿电压，允许以较高的压摆率切换高电压，以上这些都是SiC的材料优势。由于更低的Rdson，开关损耗较低，可以应用较高的开关频率，特别是在轻载时，低导通损耗有对工况效率提升更加明显。在电机运行期间，逆变器会将电池提供的直流电压转换为快速脉冲电压，从而产生谐波交流（AC）电流，交流电又将产生转子跟随的旋转电磁场。通过这种方式，脉冲电信号逐渐接近均匀正弦波形（40kHz及更高）的最佳值，高频损耗减小。电流的频谱也会变得“更干净”，从而减少了以发热形式出现的谐波损耗。碳化硅在开关状态下比采用硅IGBT的当前标准解决方案具有更高的电导率。在车辆层面，与SiIGBT相比，使用SiCMOSFET可将800V电压水平的系统效率提高多达3%。除了这一优势之外，碳化硅还可以显着提高逆变器输出的电压压摆率>20kV/µs（理论上），这是当今的硅半导体解决方案所不能达到的指标。与SiIGBT相比，在相同开关频率下的逆变器可以进一步提高2-4%的效率。总体而言，电动机频率的增加导致效率进一步提高1-2%。为了减少效率劣势，必须在EMC约束允许的情况下将电压压摆率调整为最高。通过使用SiC代替Si半导体，系统优化在800V的电压水平下总共提高了68%的效率。为了实现SiC技术的效率提升，除了压摆率和开关频率的工作点相关调整之外，还必须软件优化及算法优化进一步提升系统效率。第四章 项目建设背景及必要性分析一、 全球轨交逐渐推广碳化硅技术碳化硅应用于有轨电车，减少10%能耗。2021年12月3日，西门子官方公布了他们的碳化硅有轨电车的测试结果，即将正式批量投入使用。2021年8月，西门子铁路系统和慕尼黑市政公司在慕尼黑的Avenio有轨电车上成功完成了为期一年的SiC半导体技术的测试。目前，装备SiC芯片的Aveniomünchen号已经运行一年时间，总共行驶了6.5万里。根据西门子最近公布的研究结果，碳化硅电车在操作过程中噪音水平较低，电机噪音总体上有所降低，而且能源消耗大约减少了10%。目前碳化硅转换器的初始规划阶段和车辆试验阶段已经完成。这次测试的Avenio电车两个牵引转换器中只有其中一个安装了SiC半导体，接下来，PINTA项目将重点在双系统有轨电车中使用SiC来实现系统优化。预计测试完成后，碳化硅将有望在整个欧洲推广使用。二、 800V时代到来，碳化硅迎来甜蜜时刻目前电动汽车电压平台主流是400-500V，存在里程焦虑及充电速度慢的问题，电动汽车800V高压系统+超级快充，可以实现充电10分钟，续航300公里以上，能有效解决解决充电及续航焦虑，有望成为主流趋势。SiC材料特性使得MOSFET结构轻松覆盖650V-3300V，导通损耗小；同时，90%的行车工况是在主驱电机额定功率30%以内，处于碳化硅的高效区；另外，SiC主驱使得电源频率和电机转速增加，相同功率下转矩减小，体积减小；主驱控制器用SiCMOSFET的800V平台车型总体节能5%-10%。SiCMOSFET是800V高压系统功率半导体的较佳选择，目前已发布或即将发布的800V高压系统方案大部分都选择采用SiCMOSFET。对于超级快充，最好的办法是采用800V的平台，用800V的超级快充时，要求充电桩电源模块的功率要扩容到40kW/60kW，全SiC的方案效率则可以提高2%。800V高压系统将带动主驱逆变器、车载OBC、DC-DC、PDU、超充、快充电桩开始大规模应用碳化硅，碳化硅迎来甜蜜时刻。Yole预测，2026年整个碳化硅功率器件的市场规模有望达到50亿美元，其中60%以上用于新能源汽车领域。800V高电压系统，碳化硅深度受益。功率器件是电动汽车逆变器的核心能量转换单元，如果直流母线电压提升到800V以上，那么对应的功率器件耐压则需要提高到1200V左右。SiC具有高耐压特性，在1200V的耐压下阻抗远低于Si，对应的导通损耗会相应降低，同时由于SiC可以在1200V耐压下选择MOSFET封装，可以大幅降低开关损耗，全球碳化硅龙头Wolfspeed，1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2左右。根据ST数据，碳化硅器件损耗大幅低于Si基IGBT，在常用的25%的负载下，碳化硅器件损耗低于IGBT80%，在1200V时优势更加明显。根据英飞凌、福特、奔驰、现代等公司研究数据，SiC应用于800V系统，可整体节能5-10%。800V高电压系统，碳化硅深度受益。功率器件是电动汽车逆变器的核心能量转换单元，如果直流母线电压提升到800V以上，那么对应的功率器件耐压则需要提高到1200V左右。SiC具有高耐压特性，在1200V的耐压下阻抗远低于Si，对应的导通损耗会相应降低，同时由于SiC可以在1200V耐压下选择MOSFET封装，可以大幅降低开关损耗，全球碳化硅龙头Wolfspeed，1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2左右。根据ST数据，碳化硅器件损耗大幅低于Si基IGBT，在常用的25%的负载下，碳化硅器件损耗低于IGBT80%，在1200V时优势更加明显。根据英飞凌、福特、奔驰、现代等公司研究数据，SiC应用于800V系统，可整体节能5-10%。车载OBC、DC-DC、PDU、充电桩、高铁轨交开始大规模应用碳化硅。车载OBC从Si器件转到SiC器件设计，功率器件和栅极驱动的数量减少30%以上，开关频率提高一倍以上。降低了功率转换系统的组件尺寸、重量和成本，同时提高了运行效率，系统效率可提升1.5%2.0%。800V系统车型，车上需要加装大功率升压模块，进而在普通的充电桩上给动力电池进行直流快充，碳化硅具有耐高压、耐高温、开关损耗低等优势，碳化硅开始广泛应用。随着超充、快充需求的增加，全碳化硅模块开始在充电桩上大量采用，根据产业链调研，800V架构的高性能充电桩大部分采用全碳化硅模块。中国公共充电桩快速发展，2021年1-8月新增量同比上涨322%。根据西门子研究数据，碳化硅应用于轨交，电机噪音总体上有所降低，而且能源消耗大约减少了10%，碳化硅将有望在整个欧洲轨交上推广使用，