碳化硅推广者，再次“推广”碳化硅！

集微网消息，回首碳化硅车用发展历程，特斯拉作为碳化硅的“推广大使”，2018年率先在Model3主驱逆变器上利用碳化硅，开启并加速了碳化硅规模应用，也使碳化硅财产发展进入了快车道。

特斯拉近期竣事的年度投资者日，马斯克的第三个“宏图筹划（Master Plan）”没能动员自家股票上涨，而且在下一代电动车平台上的动作，带崩了稀土和碳化硅的上市公司股价。一时间，特斯拉“镌汰75%碳化硅”仿佛叫停了财产，但从财产久远发展角度来看，作为碳化硅“推广者”的特斯拉，再度推广碳化硅。

特斯拉镌汰75%碳化硅

在近期的特斯拉年度投资者日上，特斯拉公布了下一代动力平台的一些细节，此中关于碳化硅（SiC）器件用量大幅降落，引起业内担心。

二级市场上，在特斯拉公布镌汰75%碳化硅后，A股市场碳化硅概念股大跌，此中，东尼电子3月3日-4日的两个买卖业务日大跌逾19%，至今股价连续承压。

对终端影响方面，业内人士指出，“特斯拉这个事影响不大，不管是现有平台照旧下一代，总归要用SiC，现在SiC产能总体缺货。短期内会影响市场容量的预期变小，但终极会变大。特斯拉将来要推出代价更低的新车型，提拔市场占据率，将来目的保有量要到2000万。以是单车碳化硅的量降落，但绝对值变高。”

毕竟上，对于特斯拉“镌汰75%碳化硅”，业内以为紧张是出于供应考量。前述人士表现，“本年Cree、Wolfspeed本年6寸放量没那么快，特斯拉假如要冲量，要思量供应链能满意多少辆车，在SiC产能能扩产不及预期下，要思量最大化利用好环球现有产能。”

芯聚能总裁周晓阳指出，“碳化硅中短期供不应求，碳化硅IDM厂商卖给特斯拉的碳化硅比其他人都自制；别的，能满意特斯拉性价比要求的供应商很少，特斯拉的需求大概比他几年前给各合格供应商的猜测要大，特斯拉要求在同样价格能拿到的供应不能满意自身发展的要求。”

“假如碳化硅的本钱降落，后续产能供应增长，特斯拉还会增长对碳化硅需求的占比。”周晓阳增补到。

也就是说，特斯拉故意识的控制碳化硅的节奏，渴望把需求放得更长期。

以技能创新再度推广碳化硅

既然需求不成标题，那么特斯拉是怎样镌汰碳化硅用量而不影响车的性能和效能。现在讨论最多的方案之一就是用硅基IGBT替换镌汰的碳化硅，即在一个逆变器里混淆利用碳化硅MOSFET和硅基IGBT。

不外，假如接纳混淆方案，集成的元器件数量会更多，模块的尺寸也会变得更大，这显然有悖于特斯拉要镌汰车用零部件的做法。别的，IGBT和碳化硅二极管替换SiC MOSFET，元器件的增长也将磨练整个模块的可靠性。

“这种替换方式的大概性相对较小。”周晓阳以为，“我以为特斯拉很有大概是通过一个或几个技能的革命或创新，不消任何替换，碳化硅的芯片面积低落75%。这须要多方面共同，比方，电机的革新，镌汰对驱动的功率器件的需求；进步芯片的功率密度；电驱体系的改进等。”

从这几点来看，镌汰芯片面积和进步封装创新是行业发展关键且比力难的点。比年来，意法半导体的SiC MOSFET芯片尺寸不绝在缩小，假如按照第3代MOSFET面积是第2代的1/4来算，芯片面积恰好缩小了75%。这也符合特斯拉动力总成副总裁柯林·坎贝尔在投资者活动日上提到的“封装中的碳化硅晶片要小很多。”的说法。

芯片面积的减小，紧张得益于器件厂商的积极，相比之下更磨练特斯拉的是封装技能。周晓阳指出，“在封装技能的创新，热阻更小，散热更好，质料更好，器件和模块可以在更高结温下工作。”碳化硅芯片面积的减小，在划一功率条件下，对单位面积导热本事的要求成倍进步。这次的投资者日活动，特斯拉也重点夸大了封装技能，宣称定制化封装技能能提拔2倍左右的散热本事，但具体散热结果怎样，仍待市场验证。

假如是通过镌汰芯片面积和进步封装技能来镌汰碳化硅的量，碳化硅“推广者”的特斯拉无疑将再度将碳化硅的应用推广到更大量级。碳化硅在电动汽车的利用会从高中端乘用车向低端乘用车下探，也会从乘用车向商用车以及特种车发展；与此同时，碳化硅会向更大的工业及消耗财产发展，而且发展的更快；对碳化硅的财产链而言，代价链中，芯片制造及封装的代价份额会进步。

不止碳化硅，氮化镓相向而行

作为第三代半导体的“杀手级应用”，汽车财产可以承载的不止碳化硅，新能源汽车低电压体系的升级迭代，也有望为氮化镓的应用带来新的市场增量。

Yole猜测，车用GaN将从2021年的530万美元增长到2027年的3.089亿美元，复合年增长率到达惊人的97%，此中车载DC-DC转换器和车载充电器(OBC)将迎来下一波增长。

在此前的投资者活动日上，特斯拉还公布了低压用电体系升级到48V电压。纳微半导体干系人士表现，“从12V到48V配电的变革有利于Si向低压GaN的变革。”

集微咨询资深分析师朱航欧指出，从技能上而言，GaN电力电子器件在48V的混淆动力汽车范畴将拥有较强的竞争力，SiC更恰当大功率主逆变器，Si基GaN电力电子技能更恰当中小功率DC/DC和AC/DC转换器。

对于鄙俚终端的技能迭代趋势，上游芯片厂商天然不会无动于衷。

克日，英飞凌公布已与GaN Systems公司签署协议，将以38.3亿美元（约合人民币57.39亿元）现金收购GaN Systems。

偶合的是，此前专注于GaN战线的纳微半导体在2022年8月份也正式并购了GeneSiC这家公司，全面专注第三代功率半导体。据先容，GeneSiC的产物已经发货凌驾800万颗，排在环球前八。

纳微半导体副总裁兼中国区总司理查莹杰指出，“之前各人把GaN和SiC是分开来谈，当我们把一个体系拆开往复看的时间，我们发现在差异的功率品级大概差异的电压品级，可以看到这两个技能可以举行美满的融合。现在我们在电动汽车、服务器上面已经证实，这两个技能，可以把整个体系服从，以及体系的性价比美满地去提拔，混淆性筹划已经给客户带来了非常紧张的启发。”

据纳微半导体新能源汽车应用中央总监孙浩先容，“以一个具体的6.6kWOBC为例，假如我们把频率从60k变革到500k，变压器的功率密度可以大幅度提拔，从原先的14.1kW/L提拔到56.5kW/L，因此宽禁带器件更恰当于高频应用场所，而氮化镓和碳化硅的混淆筹划，在将来也是一个很紧张的趋势。”

得益于氮化镓轻量化、小型化的发展，主机厂越来越倾向于看氮化镓的应用。氮化镓在高频上的上风，可以让产物变得更紧凑，同时产物的性能不会有所丧失，乃至略有进步。而产物的轻量化、小型化以及高性能，是主机厂比力关注的点，能为整车带来显着的提拔。

别的，氮化镓相对于碳化硅，在本钱上有天然的上风，这也是主机厂最为关心的。孙浩指出，“各人都渴望将来氮化镓它的本钱是真的可以大概和硅基的产物来做PK，而不是跟碳化硅。我们预计在将来的2年之内，氮化镓有时机可以大概上车。”

跋文

在“宏图筹划”第三篇章中，马斯克先容了“通往地球完全可连续能源将来的门路”。诚如纳微半导体的“Electrify Our World”愿景，在“双碳”目的下，环球电气化将加速，在整个能源的供给端和用户端，能效的提拔将是局面所趋，在通往地球完全可连续能源将来的门路上，此中蕴含非常多的碳化硅和氮化镓发展时机。