SiC迎来敦刻尔克时刻？

美国当地时间3月1日，特斯拉在其投资者大会上没有推出外界预期中的换代产品，但在展示多个技术发展路线图时，向预期想要凭借电动汽车得到大发展的碳化硅（SiC)市场开启了“核打击”。

特斯拉方面表示，特斯拉下一代动力总成将减少75%的碳化硅用量，占地面积减少50%，而总成本将比当前一代减少1000美元。

消息一出，相关概念股受到影响而大跌。外界都在猜测特斯拉将采用何种技术路线能如此大幅降低碳化硅用量，但目前尚无定论，有的猜测是用IGBT加碳化硅的方案替代原来的全碳化硅方案；有的猜测是器件工艺出现突破，碳化硅芯片面积大幅缩小；有的猜测通过软件优化开关模式，定制微处理器协调各功率器件工作状态，从而减少了所需功率器件数量。

不管是哪种路线，如果碳化硅用量减少75%的特斯拉新动力总成方案能顺利落地，显然将严重打击碳化硅的市场前景，有可能引发碳化硅市场的惨烈价格战。

没有人对碳化硅器件的性能有质疑，由于采用了宽禁带半导体技术，与普通硅功率器件相比，碳化硅功率器件在功率密度、散热性能、可靠性和尺寸等诸多方面均有明显优势，因而碳化硅技术开始工程化落地后，就备受功率市场关注。

几乎各方面的性能都比硅功率器件出色，但与硅功率器件的市场规模相比，碳化硅功率器件仍然只是小众市场，最主要的原因就在于其价格太高了。

碳化硅工艺晶圆生长慢、良率低，目前最先进的碳化硅制造工艺也只能做到8寸线，所以虽然各大厂商纷纷扩产，但产量仍然不高，成本就居高不下。极高的成本，让碳化硅只能用在电动汽车动力总成、工业和能源等对性能要求超过对成本关注的有限领域。

碳化硅在汽车市场的快速增长，正是由2018年特斯拉将碳化硅引入到Model 3而触发。作为第一款真正走量的电动汽车，Model 3动力总成将IGBT模块全部换成碳化硅模块，同等功率等级下，碳化硅模块尺寸更小，开关损耗可降低75%，系统效率可以提高5％左右。

高性能、低损耗的代价是高成本，仅将动力部分IGBT替换成碳化硅之后，采购成本上升近1500元。虽然动力总成的成本上升了，但是由于能效利用率提高，所以同等续航能力用的电池数量减少，综合起来成本并没有升高。

在特斯拉成功导入碳化硅之后，其余新能源汽车厂商纷纷跟进，碳化硅产能瞬间吃紧，而随着新能源汽车的渗透率不断提升，碳化硅需求量越来越大，特别是经历了2021年的车规芯片大缺货之后，汽车芯片市场迎来了扩产潮。

但是，就是因为碳化硅器件价格还是很贵，全碳化硅动力总成增加的成本还是让特斯拉对碳化硅技术动手了。

如果特斯拉真的将碳化硅的用量减少75%，那对碳化硅市场几乎是毁灭性打击。几乎所有的碳化硅市场预测，包括主要碳化硅厂商的扩产计划，都是以碳化硅在电动汽车市场的超高增速为基础而得来的。如果这一基础不存在了，那么这些年在飞速扩产的碳化硅厂商将不得不考虑新的应用市场，但是又有哪些应用能有足够的量吃下这些价格偏贵的碳化硅呢？

（图源：Yole）

碳化硅价格战似乎不可避免。任何时候都不能低估整车或整机行业标杆企业的技术路线的重大改变对芯片供应商的影响，典型例子就是苹果公司在iphone X时弃用了之前一直应用的指纹识别，导致指纹识别芯片大厂汇顶科技的市值一年暴跌超过千亿。

不过，特斯拉并没有明确减少的75%是指用量，还是成本。虽然特斯拉动力总成副总裁柯林·坎贝尔也说了减少用量是基础选择，但也可能是双管齐下，通过减少用量和技术进步综合，把全碳化硅动力总成的成本降低到原来的75%。

柯林·坎贝尔的原话是“减少碳化硅用量一定是特斯拉的重要选择（So using less of it is a big one for us.）”。所以，还存在其他技术手段来降低成本，毕竟特斯拉产品换代频率很低，Model 3还是2018年的产品，通过几年的技术迭代，可能碳化硅器件用量不减少，这部分的成本都可以降低为原来的75%。

在“碳化硅学习笔记”公众号发表的《“包角沟槽”故事集4—TESLA换用Gen4沟槽SiC MOS芯片面积成本降低75%？》一文中，就对此进行了分析：Model 3采用了48颗ST产出的碳化硅平面MOSFET，型号为DK026，芯片面积很大，晶圆良率低，成本有点太高。如果换上Rohm最新的第四代沟槽MOS，型号为SCTX710，电流标称值170A，十二颗Gen4 MOSFET，5.5mm*6mm，算算芯片总面积，确实比Model 3时代占用的碳化硅晶圆面积少了75%以上，如果再加上现在碳化硅器件良率不断改善，动力总成中的碳化硅成本可能降低的还不止75%。

当然，在特斯拉未公布其换代产品之前，外界的猜测只是猜测。不管是减少用量，还是通过技术迭代实现降本，抑或两者结合，新能源车厂商都向碳化硅芯片厂商发出了明确的信号：现在的碳化硅太贵了！

随着新能源车市场竞争不断加剧，新能源车企必须在主流车型上面锱铢必较。有了标杆厂商的引领，降低碳化硅成本的趋势将可能极快蔓延开，碳化硅的敦刻尔克时刻似已到来，众多碳化硅芯片厂商老板需要在不长的时间内做出决策：到底是继续死扛扩产，还是暂时战略性撤退以保存力量？