特斯拉要減少75%的SiC使用量，會導致行業產能過剩嗎？

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）上周特斯拉的2023投資日雖然沒有得到投資者的認可（當天股價最高下跌8%），不過在汽車部分，特斯拉還是帶來了一些稍微“震驚業界”的消息。

其中除了期望從整車量產規?；?、動力總成和生產制造三個方面來降低50%的成本之外，另一個對行業影響較大的舉措是，特斯拉在下一代平臺中將減少動力總成部分75%的碳化硅“使用量”，且不影響能效。作為最早在電動汽車上大規模應用碳化硅的車企，如今竟然說要減少碳化硅用量，這給整個SiC行業都可能會造成一定沖擊。

不過目前還存在一些疑問：特斯拉是如何做到的？其他廠商會跟進嗎？過去幾年SiC行業擴產的產能何去何從？這篇文章將會簡單探討一下或是推測這些問題的答案。

特斯拉如何降低75% SiC用量？

在2023投資日上，特斯拉并沒有詳細說明他們是如何做到降低75% SiC用量的，給出降低“用量”的說法其實也比較含糊不清。原因方面，最顯著的是成本問題，由于當前整個SiC市場仍然是處于供不應求的狀態，所以如果降低SiC器件的用量，可以大幅降低成本；另一方面是，此前有消息稱在過往的幾年間，特斯拉采用SiC的主逆變器失效率要明顯比IGBT高；除此之外，特斯拉去年向安森美新增了IGBT的訂單，其中有對SiC供應不足和失效率高的擔憂。

從特斯拉的說法中，可以明確的是未來特斯拉車型中仍會使用SiC器件，但降低“用量”方面，目前業界主流的猜測有兩個方向：一是采用SiC、Si混合功率模塊；二是通過器件工藝的提升，來降低器件成本、SiC器件數量等。

圖源：SiC、Si、混合功率模塊封裝對比評估與失效分析－《中國電機工程學報》

第一種近期在業界的討論較多，即大概使用2顆配套6顆IGBT封裝混合模塊，這種模式符合“降低75%用量”的說法，同時還可以靈活調配。這種方式可以利用SiC和IGBT的優勢，通過系統控制，令SiC運行在開關模式中，IGBT運行在導通模式。SiC器件在開關模式中損耗低，而IGBT在導通模式中損耗較低，所以這種模式有可能實現在效率不變的情況下，降低SiC MOSFET的使用量。

其實去年供應鏈也曾傳出特斯拉將導入SiC和IGBT混合功率模塊的消息，結合目前降低SiC使用量的說法，讓混合模塊的路線可信度更高。

不過也有業內人士表示，SiC MOSFET和IGBT混合模塊也存在一些應用上的挑戰，包括用于汽車的封裝工藝穩定性、IGBT和SiC MOSFET并聯電路設計、驅動控制等問題。

而第二種是器件的工藝升級。有業內人士分析，目前最新的溝槽SiC MOSFET在同功率下所需的芯片顆數比目前特斯拉所使用的方案要少很多，算上芯片面積大概是降低了75%以上的SiC晶圓面積使用。所以從某種程度上說，受益于SiC成本的降低以及器件工藝的提升，實現SiC用量降低75%也存在很大可能性。

SiC行業影響幾何

過去幾年，SiC整個行業的擴產規模都相當大，從上游的襯底材料、外延產線，到SiC晶圓廠、功率模塊封裝產線等，都為未來幾年帶來了較大的產能預期。因此難免會有人想到，如果特斯拉開始減少SiC的用量，那未來這些SiC產能是否會迅速過剩？

這個問題是多方面的，由于目前未知特斯拉的具體策略，比如是在目前的所有產品線上都減少SiC用量，還是在未來的低價車型中實行，這都是未知數。但無論如何，編者都認為這對于當前大規模擴產中的SiC行業不會造成太大影響。

當前整體市場供應缺口較大，很多車企對于采用SiC的最大顧慮是產能，因為擔心供應問題而未有大規模推廣SiC的汽車應用。畢竟作為第三代半導體，SiC相比IGBT的優勢依然是實打實存在的，特別在未來有可能逐步普及的800V高壓平臺中，SiC相比IGBT的優勢會更加突出。

未來如果特斯拉真的在旗下車型上都推行降低SiC使用量的方案，短期內特斯拉的車型成本快速下降，對其他車企的中低端產品可能造成一定沖擊，對于高端定位的車型來說影響不會很大。但長期來看，隨著產能的進一步提升，SiC成本將持續降低，特斯拉方案的成本優勢也將會進一步被抹平。正如特斯拉在HW4.0平臺上重新應用毫米波雷達一樣，當SiC成本、失效率等降至一定水平后，或許又會再次擁抱SiC。

再退一步說，即使汽車端的需求增長不及預期，但在新能源汽車之外，光伏、儲能等工業應用依然對SiC處于剛需狀態。如果由于特斯拉的需求降低導致SiC產能過剩，那么在光伏儲能等市場的需求能夠快速補充，激活目前受供應所限的需求市場。

當然，前提是產能擴充進度在預期之中，以目前的進度來看，業界普遍認為2025年左右才會真正解決當前SiC產能不足的問題。如實際產能擴充進展不及預期，那么即使特斯拉完全棄用SiC，產能過剩的問題近幾年內都難以出現。

寫在最后：

特斯拉總能做出令人意想不到的舉措，對于業界來說，可能影響更大的是其他車企對于技術路線方向的選擇，以及相關功率模塊供應商的產品策略。如果特斯拉的方案真的能顯著降低成本，那么也有可能會成為未來中低端車型的一種重要技術路線。