电动车技术持续演进，SiC厂商积极布局抢占市场！

根据拓图的数据，随着汽车制造商推出的各种电动汽车车型的增加，电动汽车（纯电动、插电式混合动力和油电混合动力）预计将在2020年突破600万大关。目前，油电混合动力的增长速度相对较快，但从长远来看，纯电动汽车仍将占据重要份额。为了提高消费者接受度，高端电动汽车在性能和行驶距离技术方面仍有提升空间。

其中，SiC晶片和SiC二极管、SiC MOSFET等关键功率半导体元件需要时间在技术和需求方面提前布局。因此，越来越多的相关制造商也看到了这一领域的积极行动。

高端电动汽车技术的发展越来越重要，未来对SiC晶片和组件的需求将继续增加

目前大多数电动汽车仍使用硅基IGBT作为逆变器的芯片模块，这是电动汽车领域功率半导体的主流技术。尽管SiC MOSFET具有良好的性能和散热性能，但由于成本高和SiC晶片制造技术复杂，其屈服性能不如硅片。因此，目前碳化硅在电动汽车中的渗透率仍然不高。

然而，由于领先的电动汽车制造商特斯拉推出了Model 3，高端电动汽车市场的氛围可能会略有变化。与市场上其他使用硅基芯片（IGBT、MOSFET等）生产PEM（用于AC/DC电流转换的电力电子模块）的电动汽车制造商相比，特斯拉Model 3完全使用SiC MOSFET生产PEM，这也引发了电动汽车领域的讨论。

据制造商介绍，由于使用了SiC MOSFET模块，特斯拉Model 3在长距离电动汽车市场的AC/DC电流转换效率排名第一（无论行驶距离如何，现代的Ionic electric在电流转换效率方面都优于Model 3，但电池功率仅为27KWh，仅为行驶距离的一半），允许以特斯拉为主要竞争对手的高端汽车制造商评估使用SiC MOSFET的好处。

值得一提的是，主要的汽车一级制造商德尔福于2019年9月发布了其最新的使用SiC模块的800V逆变器（目前主要使用电动汽车的400V系统），该逆变器可以延长电动汽车的行驶距离，缩短电动汽车的充电时间。这项技术也为德尔福赢得了8年的主要客户，订单总额达27亿美元。预计从2022年开始，它将供应给使用800V系统的高端汽车，为SiC的未来需求增添信心。

此外，SiC MOSFET模块在快速充电站中的使用也在迅速扩大。豪华汽车品牌保时捷在2018年10月宣布，它已经建造了一个带有SiC MOSFET模块的快速充电站，可以适用于各种电动汽车。这不仅提振了其自有Taycan的发展势头，也证明了快速充电站在高端电动汽车市场的必要性。

从这个角度来看，尽管HEV是目前电动汽车车型的大多数，大多数电动汽车仍使用IGBT作为主要动力部件，但基础设施的建设和消费者的购买意愿仍需要时间来布局。从长期规划的角度来看，市场需求趋势相当乐观，并将继续推动碳化硅的话题。

碳化硅相关制造商布局积极，运营策略和行业类别多样

从汽车碳化硅行业的供应链分析可以看出，不仅有多家制造商，而且他们的布局也相当活跃。首先，在SiC晶圆领域，市场份额最高的制造商是美国的Cree，该公司在晶圆制造技术和产量方面表现良好，约占60%的市场份额。

展望未来需求，克里的扩张计划相当积极。2019年5月，该公司宣布了一项五年扩张计划，总投资为10亿美元。据估计，到那时，SiC晶片生产能力和SiC晶片生产材料将增加30倍。

凭借足够的晶圆生产能力，其Wolfspeed也是SiC二极管和SiC MOSFET的主要制造商，同时……

将继续提高其在碳化硅产业供应链中的比重。其他制造商包括美国II-VI公司和韩国硅片制造商SK Siltron，后者收购了杜邦SiC晶圆业务。

在SiC芯片的制造方面，主要的功率半导体IDM制造商都在列，包括英飞凌、ON半导体、意法半导体、ROHM、三菱电子等。它们是市场上提供SiC芯片和SiC模块的主要制造商。芯片和模块制造商在SiC材料的布局方面也非常活跃，包括ROHM收购SiCrystal，STMicroelectronics收购Northel，Infineon收购Sillectra，利用冷切割技术提高组件制造效率，等等。

此外，在汽车一级制造商和汽车制造商中，例如，罗伯特·博世最近宣布，将于2020年进入以碳化硅晶片为衬底的汽车微芯片生产，主要用于交流/直流转换，以全力协助主要客户抢占电动汽车市场。日本制造商DENSO也有能力自行生产相关芯片。

在汽车制造商方面，陆基汽车制造商比亚迪有计划独立开发碳化硅并扩展碳化硅功率组件。它在布局SiC和建立完整的产业链方面投入巨资，集成了材料（高纯碳化硅粉末）、单晶、外延片（Epitaxy）、芯片、模块封装等，致力于降低SiC组件的生产成本，加快其在电动汽车领域的应用。

在供应链方面，主要有硅片厂、Global Crystal和GTAT，它们签订了长期合同，以获得长期稳定的优质SiC碳化硅球供应，并致力于扩大SiC晶圆供应链的比例；汉磊提供碳化硅二极管和碳化硅MOSFET OEM服务；嘉靖提供碳化硅雷晶代工服务；盛阳半导体提供晶圆减薄服务；汉pay科技专注于SiC和GaN组件的开发，不断增强技术实力，逐步使自己的产品能够与国际制造商竞争。

遗憾的是，由于缺乏当地汽车行业的援助，汽车芯片的渗透率并不高。此外，主要汽车制造商大多与长期的一级或芯片制造商合作，制造商在进入汽车供应链方面仍有一些困难需要克服，包括长期的汽车认证和建立客户购买意愿。目前，最有利可图的应用仍然主要在工业电源管理和通信领域，需要不断努力在汽车SiC行业的供应链中达到一定的比例。

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沱涛工业研究院徐少普

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