(Daily Issue)Tesla让SiC弯道翻车 或是有意而为之？

从Tesla每年预定50%的产销成长目标来看，可想而知SiC未来供货紧张度。法新社

Tesla近期预告将大砍第三类半导体碳化矽（SiC）用量高达75%，使全球SiC产业突临震撼教育，甚至开始评估各种可能解决方案。然而，供应链业者心中疑惑也在蔓延，这是否只是旧剧本重演，毕竟过往Tesla开出的支票未如期兑现的也不少。

市场预估，依Tesla过往的采购策略来看，很难签长约绑定车用芯片，即使是具未来性的SiC也一样，不愿为此签下「卖身契」，是否这才是该宣言背后的真正原因？

Tesla突袭SiC 供应链震撼教育

Tesla在投资者日给出一个目标，未来成本要腰斩，同时SiC用量要降75%。这让全球SiC供应链突临大地震，主要是近年随着电动车成长，已挤下盘据多时的太阳能逆变器（PV Inverter）产业，成为SiC最大出海口，而Tesla又是将SiC带上电动车的先行者。

目前市场归纳Tesla的可选择方向，仍离不开三个主轴：

第一、透过SiC晶粒（Die）尺寸缩小来完成任务。虽然SiC整个产出瓶颈在于长晶的良率掌控未有效突破，不过，后端制程、设计等却持续精进，因此SiC基板价格短期难撼动。但若同面积基板可切出更多的晶粒，可用率又提升，对整体SiC元件、系统来说，成本是下降的。

Tesla的SiC主要供应商意法半导体（STM），其SiC结构主以平面式（Planar）为主，SiC MOSFET尺寸持续缩小，如果以第三代MOSFET面积来看、是第二代的25%，相比第一代面积刚好减75%。所以也有人认为，Tesla的SiC计划减量75%，其实正是意法技术精进的功劳。

另有人认为，Tesla也可能转到SiC MOSFET沟槽式（Trench），因为它对SiC用量较平面式更少，只是技术难度较高，还有专利重重卡关的问题，在电动车领域应用量相对有限，代表厂即为英飞凌（Infineon）、罗姆（Rohm）等。

第二、氮化镓（GaN）弯道超车。由于矽基氮化镓（GaN-on-Si）近年量产，品质掌控上有一定突破，即使在汽车领域输在起跑点，不过后续爆发力可期。

尤其是车载充电器（OBC）被认为未来将明显被攻占，在800V的主流车内结构环境下，GaN在OBC除了散热较传统Si产品佳，GaN的切换频率更明显优于SiC、Si。

更重要的是，GaN on Si比SiC便宜许多。所以，驱动马达逆变器（Transition Inverter）采SiC采降尺寸、OBC采GaN。或逆变器由SiC与GaN等混搭因应、OBC采GaN，也可达到SiC减量。

就在Tesla预告大砍SiC的隔日，英飞凌宣布要用8.3亿美元购并GaN Systems，其以大功率、电流的GaN元件着称，专攻于车载、数据中心市场。

供应链市场传出，如此恰巧的接连宣示，也让在第三类半导体先押注GaN的台积电都开始询问始末，要的是了解后续可能爆发的商机。

事实上，GaN阵营其实也积极朝逆变器领域前进。从物理特性来说，GaN确实难敌SiC的散热特性。但车款、价格、定位不同，代表有不同解决方案，更讲究成本的车款有更大的机率接受GaN。

第三、SiC加绝缘栅双极晶体管（IGBT）仍具竞争力。IGBT除了可用于OBC，目前仍有不少车用马达逆变器采用IGBT，只是散热没有SiC好。同样透过混搭方式，也可以达到减量75% SiC的目标，这或许是成本最具竞争力的方案。

部分业者亦质疑，Tesla是否会走回头路？因为散热能力一旦降弱，可能会带来其他成本。也有人认为，仍得取决于Tesla的设计方案，以及应用在什么款式的车种。

目前不论从SiC、GaN或Si的IGBT来看，没人可以完全参透最后Tesla的选择，毕竟公开信息仍不够充裕。但可确定的是，Tesla已设定好「成本往下」的目标不会改变。

SiC之于电动车领域

Tesla是纯电动车（BEV）龙头，且计划以每年50%产销成长率作为目标。不过在竞争对手积极抢入下，电动车市场规模加大，也使Tesla市占率逐步下滑。

2022年又以国内比亚迪成长最受瞩目。2023年包括欧、美、日、韩、中等主流车厂，呈现大军压境之势，因为主流车厂仍掌控全球约8成新车销售，而电气化的趋势，让它们纷纷祭出燃油车停止产销的截止日，转战电动车已刻不容缓。

比亚迪在主驱动马达逆变器早已采用SiC，其他主流车厂也陆续导入。近几年车厂透过长约绑定产能的动作积极，综合公开媒体报导动态如下。

与SiC基板龙头Wolfspeed签约合作的车厂包括2019年大众汽车（Volkswagen）、2021年通用汽车（GM）、2022年第2季Lucid Motors、第4季捷豹路虎（Jaguar Land Rover）、与2023年初的奔驰（Mercedes-Benz）等。

因Tesla成为SiC元件龙头的意法半导体，2021年从三安手中收购瑞典Norstel AB，2022年投入SiC基板制造。亦供应现代汽车（Hyundai Motor）、起亚（Kia）所需SiC，2021年中与雷诺（Renault）在SiC、GaN技术合作，将在2026～2030满足雷诺在该领域需求。

英飞凌在2022年底与Stellantis签约，2023年下半供货。日本罗姆在2022年底携手Astemo，供本田（Honda）所需SiC MOSFET。同期也与马自达（Mazda）、Imasen签约，同年也与Lucid签约。

企图心强的安森美（Onsemi），拥有19个SiC晶圆制造及封装基地，更在2021年收购SiC长晶厂GTAT，完成一条龙布局。

安森美2023年初陆续与大众汽车签署战略合作，将供SiC模块及半导体、供货起亚EV6 GT车型所需800V SiC模块。2022年中宣布，蔚来下一代电动车选用其SiC产品。实际上，安森美也是Tesla的供应商之一。

丰田（Toyota）御用的一级供应商（Tier 1）电装（Denso）在SiC着力甚深，已供货丰田旗下数款车的SiC模块。

国内三安在2022年底宣布，取得某新能源车价值人民币38亿元合约，将在2024~2027年供应SiC芯片。2022年第1季则与理想汽车成立斯科半导体，被认为以车用SiC芯片为主。

Tesla不愿被供应商绑住？

值得注意的是，第1季Tesla曾指出，其SiC需求占全球SiC供应链极高的比重。现在回想，似乎对现有及潜在SiC供应商的提前暗示，如果Tesla的需求转舵，对整个SiC产业会造成极大的影响。

如今Tesla正式预告将大砍SiC用量，让整个供应链面有「弯道翻车」的危机。回顾近二年全球车用芯片短缺，让主流车厂意识到芯片在未来车扮演举足轻重角色，纷纷签约绑定以保长期供货稳定。

尤其与车厂长期合作的车用IDM厂，例如英飞凌、恩智浦（NXP）、意法、瑞萨（Renesas）、德仪（TI）等，更是主要绑定的对象，这些IDM厂再与晶圆代工厂如台积电、联电、世界先进、格芯（GlobalFoundries）、三星电子（Samsung Electroics）等签约。

这些预付款、长期合约，其实就是赞助上述半导体厂扩产的主要金流之一。而上述IDM成员，不少也是第三类半导体SiC、GaN的重量级玩家，正用同模式在招兵买马及扩产。

当时供应链即传出，Tesla在抢不到芯片下，采用其他方案因应短缺，包括选择替代设计，并快速让替代方案上车。因此，在芯片短缺期，Tesla销售几乎达标，完美诠释逆势成长。

从Tesla每年预定50%的产销成长目标来看，加上各路竞争对手快速投入电动车，可想而知仍处于长晶产出良率掌控不足的SiC未来供货紧张度，没有公布与谁签长期合约的Tesla，或许也是为抢不到SiC打预防针。

值得注意的是，2021年中，Tesla正式拔除其电动车的毫米波（mmWave）雷达，打算只采用摄影镜头做传感元件，外传主要是2个元件在融合时会相干扰，不过也有一说是因为当时买不到毫米波雷达芯片。

但2023年Tesla又传出计划让毫米波雷达上车，主要是有更精进雷达芯片；不过也有一说是芯片已没那么缺，因为某些供应商的新产能已开出。

另外供应链也传出，Tesla重新将车规、工规芯片再组装上车，因为芯片短缺问题已没那么严重，相较之下，这些车规芯片对Tesla来说，似乎比替代方案来得有吸引力。

责任编辑：朱原弘