特斯拉减少75%的SiC用量方案分析-Yole|特斯拉_新浪财经

在过去五年中，碳化硅 (SiC) 市场的增长在很大程度上依赖于特斯拉，特斯拉是第一家在量产电动汽车主驱动中使用SiC器件的OEM，也是当今最大的采购商。因此，当它最近宣布已找到一种方法，可以在其未来减少75%的 SiC 使用量时，整个行业都陷入了恐慌，主要厂商的库存受到了影响。75% 的减量听起来令人担忧，尤其是在没有什么背景信息的情况下，但这一公告背后有许多潜在的情况——但没有任何一种情况表明对材料或整个市场的需求会急剧减少。

Yole Group及其实体 Yole Intelligence 和 Yole SystemPlus 帮助解读特斯拉的声明，并讨论其与 SiC 汽车市场主要趋势的关系，例如从材料到器件的过渡以及降低成本的需求。

此分析基于 Yole Group 的以下产品：Power SiC–电动汽车电力电子– Power SiC/GaN CS Market Monitor – Automotive Teardown Track

请参阅下文Yole Intelligence 分析师 Yu Yang、Poshun Chiu 和 Ezgi Dogmus的分析。

方案一：更少的器件数量

特斯拉 Model 3 中的 48 芯片逆变器基于开发时（2017 年）可用的最具创新性的技术。然而，随着 SiC 生态系统的成熟，有机会通过具有更高集成度更先进的系统设计来扩展 SiC 器件的性能。虽然单一技术不太可能将 SiC 减少 75%，但封装、冷却（即双面和液体冷却）和沟槽器件结构方面的各种进步可以实现更紧凑、性能更好的器件。特斯拉无疑会探索这样的机会，而 75% 的数字可能指的是高度集成的逆变器设计，将其使用的 die 从 48 个减少到 12 个。但是，如果是这样的话，就不等同于真正的减少 SiC 材料，因为每个器件的面积肯定是要增加的。

同时，在 2023-24 年发布 800V 汽车的其他 OEM 仍将依赖 SiC，这是该领域高功率和高额定电压设备的最佳候选者。因此，OEM 的 SiC 渗透率可能不会受到短期影响。

这种情况突出了SiC汽车市场的重点从衬底到器件和系统集成的转变。功率模块现在在改善整体成本和性能方面起着至关重要的作用，SiC 领域的所有主要参与者都拥有功率模块业务，并拥有自己的内部封装能力——包括 onsemi、STMicroelectronics 和 Infineon。Wolfspeed 现在正从原材料扩展到器件以及封装市场。

方案二：小车所以需要的功率低

特斯拉一直致力于开发一款新的入门级汽车，以使其车辆更易于使用。Model 2 或 Model Q 将比其现有车辆更便宜、更紧凑，而功能较小的小型汽车将不需要那么多的 SiC来为其提供动力。然而，其现有车型很可能会继续保持相同的设计，并且总体上仍需要大量 SiC。

尽管 SiC 具有所有优点，但它是一种昂贵的材料，许多OEM都表示希望降低成本。既然该领域最大的 OEM 厂商特斯拉已经对价格发表评论，这可能会给IDM施加压力以降低成本。特斯拉的公告是否可以成为推动更具成本竞争力的解决方案的战略？看看该行业在未来几周/几个月内的反应将很有趣 ……

IDM 正在使用不同的策略来降低成本，例如通过从不同供应商处采购衬底、通过增加产能以扩大产量以及转向更大直径的晶圆（6 英寸和 8 英寸）。压力的增加很可能会加速该领域整个供应链参与者的学习曲线。此外，成本的下降可能使 SiC不仅对其他汽车制造商而且对其他应用来说更实惠，这可能会进一步推动其采用。

方案三：用其他材料替代SiC

Yole Intelligence 的分析师正密切关注可在电动汽车领域与 SiC 竞争的其他技术。例如，沟槽 SiC 提供更高的功率密度——我们会在未来看到它取代平面 SiC 吗？

当前的2023 年，Si IGBT 依旧大量应用于EV 逆变器，并且在产能和成本方面在行业内处于优势地位。制造商仍在提高性能，这种基于Si衬底的器件方案会呈现出方案二中提到的低功率车型的潜力，它可以更容易地进行大批量生产。或许 SiC会留给特斯拉更先进、功率更大的车型。

GaN-on-Si 在汽车市场中显示出巨大的潜力，但分析师认为这是一个长期的考虑（在传统的逆变器设计方案下，超过 5 年）。虽然业界围绕 GaN 进行了一些讨论，但特斯拉对降低成本和大批量生产的需求使其在未来不太可能转向比 SiC 更新，成熟度低一些的材料。但是，特斯拉能否采取大胆举措，率先采用这种创新材料？只有时间会给出答案。

晶圆出货略有影响，

虽然推动更高集成度对器件市场的影响微乎其微，但可能会对晶圆出货量产生影响。尽管可能不像许多人最初想象的那样戏剧性，但每种情况都预测 SiC 需求下降，这可能会影响半导体公司。

然而，这可能会增加对过去五年与汽车市场一起增长的其他市场的SiC的供应。汽汽车行业在过去和将来都是SiC应用的主要驱动力以及保持较高的市场使用率。但工业、新能源和交通行业预计在未来几年内都将显著增长——这几乎都将得益于成本降低和更容易获得的器件供应。