特斯拉宣布将大幅度减少碳化硅用量，到底意味着什么？

来源:芯世相发布时间:2023-03-061653浏览

在3月1日（美国时间）的特斯拉年度投资者日上，特斯拉公布了一些让业界震撼的消息，特别是有关碳化硅的消息，震撼了整个碳化硅产业界，我整个一天电话不断，大概也花了4-5个小时和有关专家学者讨论，争论此事。笔者通过沟通与学习，试图把自己的理解来和大家分享，但纯属个人观点，不代表我的公司，希望大家理解。
有关碳化硅的消息的几段原文在这里：“In our next powertrain, silicon carbide transistors that we mentioned are key component but are expensive, we figure out the way use 75% less, without compromising the performance and the efficiency of the car”（ SiC是核心部件但价格昂贵，在下一代动力平台中，我们找到了降低75%用量的方法，但不影响汽车的性能和效率）。So using less of it is a big one for us（以此，减少碳化硅的用量对我们至关重要）。

2018年，特斯拉率先在model3主驱逆变器上使用碳化硅，开启了碳化硅规模应用的先河，也使碳化硅产业发展进入了快车道。但在当天，特斯拉却宣布“减少75%碳化硅用量”，引发了业界对碳化硅产业前景的担忧。
对此，业界专家有两种解读，当然也可能是这两种的混合作用，让我们一一解读。但用量减少也有各种解读：
１）芯片个数；２）器件个数；３）芯片面积；４）碳化硅成本。
我们认为，讲芯片面积最科学，讲碳化硅成本最没可能（除非是用IGBT替代，碳化硅成本降低７５％，IGBT成本增加，但总成本降低）。
1. 通过用IGBT替代的方式，减少碳化硅的用量，业界也有两种说法：
１）有些车用碳化硅逆变器，有些车用硅基IGBT逆变器；２）混合，在一个逆变器里混合使用碳化硅MOSFET和硅基IGBT。我个人认为这种方式的可能性比较小，因为包括驱动都蛮复杂的，虽然朋友里有人说自己已经在研发这种方案了，一个模块有一个碳化硅MOSFET和三个IGBT组合，当然特斯拉还要用其他的方法保证汽车的性能和效率不受影响。以我对马斯克肤浅的了解，这种替代方式的可能性相对较小，但也不是不可能，那我们就来分析这种可能性的逻辑和对产业的影响：
a)特斯拉可能的原因是什么（纯属个人推断）?一则碳化硅中短期供不应求，碳化硅IDM卖给特斯拉的碳化硅比其他任何人都便宜（很简单，因为特斯拉的量最大），二则能满足特斯拉性价比要求的供应商很少，特斯拉的需求可能比他几年前给各合格供应商的预测要大，特斯拉要求在同样价钱能拿到的供应不能满足自身发展的要求。
b)如果这样对产业界的影响是什么？i.如果这样绝对不是利空，另外碳化硅的价格，供应量以及特斯拉的需求都是动态相关的，不是一成不变的。ii.如果碳化硅的成本下降，供应增加（这是必然的），特斯拉还会增加对碳化硅需求的占比。

c)如果是这样特斯拉为什么还要大张旗鼓的宣传?笔者个人认为特斯拉无非是想警告碳化硅业界，你们太贵了，有效产能太小了，你们不加油特斯拉还有别的选择。但随着碳化硅性价比的逐渐提高，日后其他的选择就有可能变得不合算；
d)这个逻辑和今天很多新能源车没有用碳化硅是一个逻辑。
2. 第二个可能性（笔者相信这个可能性大些，当然也可能是两种可能性的结合），特斯拉通过一个或几个技术的革命或创新，不用任何替代，碳化硅的芯片面积的需求降低7５％，这个对笔者就像人脑和电脑相连，发射出的火箭稳稳的回收到船上一样不可思议，但马斯克既然说了（虽然不是直接通过他），就有实现的可能性。
那么如果要实现，不外乎以下的全部或部分：
a)电机的革新，让对驱动的功率器件的需求减少；b)芯片的功率密度的提高（这个业界一直在努力，也一直在提高）；c)封装技术的创新，热阻更小，散热更好，材料更好，器件和模块可以在更高结温下工作；d)提高母线电压（现在不到400V）；e)电驱系统的改进。

那么，如果是这种可能性，对电驱系统的成本会节约多少？笔者认为，节约的百分比会远远低于75%，如果这样，会对碳化硅产业产生什么样的影响？

１）不是利空而是利好，碳化硅产业的全体同仁，一直在努力地降低碳化硅的成本，为碳化硅在更大范围取代硅基IGBT创造更好的条件。这样的话，
a)碳化硅在电动汽车的使用会从高中端乘用车向低端乘用车下探；b)碳化硅会从乘用车向商用车以及特种车发展；c)碳化硅会向更大的工业及消费产业发展，并且发展的更快；d)在碳化硅的产业链，价值链中，芯片制造及封装的价值份额会提高（这个都已经在发生中）。
３.市场及业界的反应，昨天市场及业界的反应总体是过度的，但大家也逐渐了解的更全面了，国际市场对碳化硅主要玩家（Wolfspeed及ST）的股票也在第一天大跌的的情况下开始上升。

碳化硅的优势是巨大的，价格暂时是相对贵的，但随着碳化硅业界的不断技术进步（衬底的长晶速度，缺陷的降低，成品率的提高，６吋到８吋，芯片功率密度的提高，封装热阻的减少，封装材料耐温性的提高，应用的提高），碳化硅的性价比改进速度一定比相对成熟（也已经到１２吋）的硅基IGBT要快的多，碳化硅功率器件取代硅基IGBT的速度一定会更快，范围一定会更广，我们感谢特斯拉率先量产应用碳化硅，我们也感谢特斯拉一直推动碳化硅产业的发展，也顺便感谢业界的同仁们，为了一个更加美好的碳化硅产业的未来付出的不懈努力，明天会更好！
3月7日（本周二）下午15:00，芯智库将组织线上沙龙，讨论“特斯拉爆减碳化硅用量，SiC市场要变天？”，欢迎大家扫码报名参加！

内容转载自微信公众号「老周公号」（ID:gh_803ffdf4efe4），作者：周晓阳Gilbert

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