據(jù)TrendForce 集邦咨詢發(fā)布報(bào)告稱，隨著安森美、英飛凌等與汽車、能源廠商合作項(xiàng)目明朗化，將推動(dòng) 2023 年整體 SiC 功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá) 22.8 億美元（IT之家注：當(dāng)前約 158.69 億元人民幣），同比增長(zhǎng) 41.4%。

報(bào)告指出，第三代半導(dǎo)體包括碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN），整體產(chǎn)值又以 SiC 占 80% 為重。SiC 適合高壓、大電流的應(yīng)用場(chǎng)景，能進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車與再生能源設(shè)備系統(tǒng)效率。

TrendForce 集邦咨詢表示，SiC 功率元件的前兩大應(yīng)用為電動(dòng)汽車與再生能源領(lǐng)域，分別在 2022 年已達(dá)到 10.9 億美元（當(dāng)前約 75.86 億元人民幣）及 2.1 億美元（當(dāng)前約 14.62 億元人民幣），占整體 SiC 功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值約 67.4% 和 13.1%。

從 TrendForce 集邦咨詢報(bào)告得知，預(yù)計(jì)至 2026 年 SiC 功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值有望達(dá) 53.3 億美元（當(dāng)前約 370.97 億元人民幣）。主流應(yīng)用仍倚重電動(dòng)汽車及再生能源，電動(dòng)汽車產(chǎn)值可達(dá) 39.8 億美元（當(dāng)前約 277.01 億元人民幣）、CAGR（復(fù)合年均增長(zhǎng)率）約 38%；再生能源達(dá) 4.1 億美元（當(dāng)前約 28.54 億元人民幣）、CAGR 約 19%。

特斯拉沒(méi)嚇倒SiC業(yè)者

在過(guò)去五年中，碳化硅 (SiC) 市場(chǎng)的增長(zhǎng)在很大程度上依賴于特斯拉，特斯拉是第一家在電動(dòng)汽車中使用該材料的原始設(shè)備制造商，也是當(dāng)今最大的采購(gòu)商。因此，當(dāng)它最近宣布已找到一種方法，可以在其未來(lái)的功率模塊中減少 75% 的 SiC 使用量時(shí)，整個(gè)行業(yè)都陷入了恐慌，主要廠商的庫(kù)存受到了影響。

75% 的減產(chǎn)聽起來(lái)令人擔(dān)憂，尤其是在沒(méi)有什么背景的情況下，但這一公告背后有許多潛在的情況——沒(méi)有任何一種情況表明對(duì)材料或整個(gè)市場(chǎng)的需求會(huì)急劇減少。

場(chǎng)景一：更少的設(shè)備數(shù)量

特斯拉 Model 3 中的 48 芯片逆變器基于開發(fā)時(shí)（2017 年）可用的最具創(chuàng)新性的技術(shù)。然而，隨著 SiC 生態(tài)系統(tǒng)的成熟，有機(jī)會(huì)通過(guò)具有更高集成度的更先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)擴(kuò)展 SiC 襯底的性能。雖然單一技術(shù)不太可能將 SiC 減少 75%，但封裝、冷卻（即雙面和液體冷卻）和溝槽器件結(jié)構(gòu)方面的各種進(jìn)步可以實(shí)現(xiàn)更緊湊、性能更好的器件。特斯拉無(wú)疑會(huì)探索這樣的機(jī)會(huì)，而 75% 的數(shù)字可能指的是高度集成的逆變器設(shè)計(jì)，將其使用的 die 從 48 個(gè)減少到 12 個(gè)。但是，如果是這樣的話，就不等同于這樣一個(gè)正如所建議的那樣，積極減少 SiC 材料。

同時(shí)，在 2023-24 年發(fā)布 800V 汽車的其他 OEM 仍將依賴 SiC，這是該領(lǐng)域高功率和高額定電壓設(shè)備的最佳候選者。因此，OEM 的 SiC 滲透率可能不會(huì)受到短期影響。

這種情況突出了 SiC 汽車市場(chǎng)的重點(diǎn)從原材料到設(shè)備和系統(tǒng)集成的轉(zhuǎn)變。功率模塊現(xiàn)在在改善整體成本和性能方面起著至關(guān)重要的作用，SiC 領(lǐng)域的所有主要參與者都擁有功率模塊業(yè)務(wù)，并擁有自己的內(nèi)部封裝能力——包括 onsemi、STMicroelectronics 和 Infineon。Wolfspeed 現(xiàn)在正從原材料擴(kuò)展到設(shè)備市場(chǎng)。

場(chǎng)景二：功率要求較低的小型車輛

特斯拉一直致力于開發(fā)一款新的入門級(jí)汽車，以使其車輛更易于使用。Model 2 或 Model Q 將比其現(xiàn)有車輛更便宜、更緊湊，而功能較少的小型汽車將不需要那么多的 SiC 內(nèi)容來(lái)為其提供動(dòng)力。然而，其現(xiàn)有模型很可能會(huì)保持相同的設(shè)計(jì)，并且總體上仍需要大量 SiC。

盡管 SiC 具有所有優(yōu)點(diǎn)，但它是一種昂貴的材料，許多原始設(shè)備制造商都表示希望降低成本。既然該領(lǐng)域最大的 OEM 廠商特斯拉已經(jīng)對(duì)價(jià)格發(fā)表評(píng)論，這可能會(huì)給 IDM 施加壓力以降低成本。特斯拉的公告是否可以成為推動(dòng)更具成本競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案的戰(zhàn)略？看看該行業(yè)在未來(lái)幾周/幾個(gè)月內(nèi)的反應(yīng)將很有趣……

IDM 正在使用不同的策略來(lái)降低成本，例如通過(guò)從不同供應(yīng)商處采購(gòu)襯底、通過(guò)增加產(chǎn)能以擴(kuò)大產(chǎn)量以及轉(zhuǎn)向更大直徑的晶圓（6 英寸和 8 英寸）。壓力的增加很可能會(huì)加速該領(lǐng)域整個(gè)供應(yīng)鏈參與者的學(xué)習(xí)曲線。此外，成本的上升可能使 SiC 不僅對(duì)其他汽車制造商而且對(duì)其他應(yīng)用來(lái)說(shuō)更實(shí)惠，這可能會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)其采用。

場(chǎng)景三：用其他材料替代 SIC

Yole Intelligence 的分析師正密切關(guān)注可在電動(dòng)汽車領(lǐng)域與 SiC 競(jìng)爭(zhēng)的其他技術(shù)。例如，溝槽 SiC 提供更高的功率密度——我們會(huì)在未來(lái)看到它取代平面 SiC 嗎？

到 2023 年，Si IGBT 將用于 EV 逆變器，并且在容量和成本方面在行業(yè)內(nèi)處于有利地位。制造商仍在提高性能，這種基板可能會(huì)顯示出情景二中提到的低功耗模型的潛力，它可以更容易地進(jìn)行大批量放大。或許 SiC 會(huì)留給特斯拉更先進(jìn)、功率更大的汽車。

GaN-on-Si 在汽車市場(chǎng)中顯示出巨大的潛力，但分析師認(rèn)為這是一個(gè)長(zhǎng)期的考慮（在傳統(tǒng)世界的逆變器中超過(guò) 5 年）。雖然業(yè)界圍繞 GaN 進(jìn)行了一些討論，但特斯拉對(duì)降低成本和大批量放大的需求使其在未來(lái)不太可能轉(zhuǎn)向比 SiC 更新得多且成熟度低得多的材料。但是，特斯拉能否采取大膽舉措，率先采用這種創(chuàng)新材料？只有時(shí)間會(huì)給出答案。

晶圓出貨量略有影響，但可能有新市場(chǎng)

雖然推動(dòng)更高集成度對(duì)設(shè)備市場(chǎng)的影響微乎其微，但可能會(huì)對(duì)晶圓出貨量產(chǎn)生影響。盡管不像許多人最初想象的那樣戲劇性，但每種情況都預(yù)測(cè) SiC 需求下降，這可能會(huì)影響半導(dǎo)體公司。

然而，這可能會(huì)增加對(duì)過(guò)去五年與汽車市場(chǎng)一起增長(zhǎng)的其他市場(chǎng)的材料供應(yīng)。汽預(yù)計(jì)所有行業(yè)在未來(lái)幾年都將顯著增長(zhǎng)——這幾乎得益于成本降低和材料供應(yīng)渠道的增加。

特斯拉的聲明在整個(gè)行業(yè)引起了轟動(dòng)，但進(jìn)一步反思，SiC 的前景仍然非常樂(lè)觀。特斯拉接下來(lái)會(huì)朝哪個(gè)方向發(fā)展——行業(yè)將如何反應(yīng)和適應(yīng)？這會(huì)值得我們關(guān)注。

審核編輯 ：李倩