根據Yole近期發(fā)布的《功率SiC 2023》分析報告，汽車市場主導了SiC市場的增長，尤其是在電動汽車中的逆變器、車載充電器和DC/DC轉換器的推動下，汽車市場在2022年占據了SiC市場份額的70%，預計到2028年這一比例將增長至74%。

意法半導體(ST)、英飛凌科技(Infineon)、Onsemi、Wolfspeed和Rohm等主要SiC器件制造商正與主要OEM廠商建立合作關系，表明市場對未來收入的樂觀預期。2023年，多數電力電子廠商都在推進SiC業(yè)務，包括排名前10的企業(yè)。

Onsemi在圍繞汽車應用的設計布局中表現(xiàn)積極，與現(xiàn)代、極氪、蔚來、德國大眾和寶馬等車企簽署了多項協(xié)議。

得益于在SiC領域的積極轉型和布局，Onsemi在第二季度實現(xiàn)了SiC營收的顯著增長，同比增長近4倍，環(huán)比增長近1倍。該公司在第二季度簽署了超過30億美元的新SiC長期供貨協(xié)議(LTSA)，總LTSA收入預計超過110億美元。

過去一段時間，SiC產業(yè)在產能供應方面一直面臨緊張，為此，龍頭企業(yè)大多與其供應商簽署了長期供貨協(xié)議以保障需求。如今，隨著這些供應商新增的產能投入量產，以及新玩家開始進入市場，從襯底、外延到器件的供應合作延伸出更多的種類。

如SiC晶圓與器件供應商Wolfspeed與瑞薩簽署的十年SiC供應合約，為后者提供襯底和外延；ST與三安今年簽署的合作協(xié)議，三安將為ST提供SiC外延及器件制造；三菱電機在計劃新建一座8英寸SiC晶圓廠的同時，與Coherent簽署合作協(xié)議，將大規(guī)模采用后者的8英寸SiC襯底。

汽車Tier 1供應商如博格華納、大陸、聯(lián)合電子、緯湃科技、電裝等均積極布局以SiC模塊為主的器件供應合作。Wolfspeed和安森美均與博格華納等簽署了供貨協(xié)議；上汽集團與Infineon的股權合作，二者合資成立上汽Infineon汽車功率半導體；還有吉利與芯聚能合資的芯粵能等。

盡管產能擴張帶來了一定的風險，但對SiC技術的進一步成熟和應用無疑更為有利。

作為全球最大的SiC晶圓制造商，Wolfspeed的股價自年初以來已下跌20.9%。盡管面臨如此火爆的SiC需求，Wolfspeed的股價走勢仍引發(fā)了廣泛的疑慮。人們猜測SiC廠商是否賭得太大，是否會最終為他人做嫁衣。

以Wolfspeed為例，其SiC建廠資金構成包括客戶長約的預付款和投資、美國芯片法案資金的支持和貸款。Wolfspeed已獲得了美聯(lián)儲批準的50億美元的CHIPS法案資金，啟動了北卡羅來納州200毫米材料工廠的建設。僅在2023財年，Wolfspeed就投入了1.602億美元用于工廠啟動成本，而這個投資還遠未結束。

各家SiC廠商都收獲了巨額的預付款訂單，這一做法為SiC廠商投資擴產提供了良好的現(xiàn)金流支持，讓他們得以在半導體下行周期中“明哲保身”。更重要的是，這也給了他們擴產的極大動力。各SiC廠商的投資很大一部分用于購買設備，巨額SiC擴產投資流向設備廠。目前主要被德國的Aixtron、意大利的LPE、日本的TEL和Nuflare四家所壟斷。

SiC的市場前景毋庸置疑，但就技術和產品而言仍存在許多懸而未決的挑戰(zhàn)，例如汽車領域更大規(guī)模地采用SiC技術，從6英寸晶圓轉向8英寸，從400V升級至800V電池系統(tǒng)等，對其制造成本、良率、可靠性等要求將是很大的挑戰(zhàn)。

800V高壓快充是電動汽車領域的一項新技術，相較于傳統(tǒng)的400V充電系統(tǒng)，800V充電系統(tǒng)的電壓提高了1倍，縮減了電能傳輸的時間。SiC-MOSFET相較Si-IGBT具有耐高壓、低損耗和高頻三大優(yōu)勢。目前，許多主流車廠都已經或即將推出SiC材料的800V高壓快充的車型，這些車型具備快速充電、長續(xù)航里程等優(yōu)勢。

如果將電動汽車架構升級到800V，那么它高壓元器件的標準也就會相應地提高，其中逆變器也會從傳統(tǒng)的IGBT器件換成SiC材料MOSFET器件。本身逆變器的成本就僅次于電池的零部件，如果升級成SiC，成本將提高一檔。這是一項“牽一發(fā)而動全身”的大工程，不僅涉及充電系統(tǒng)，還涉及電池系統(tǒng)、電驅系統(tǒng)、高壓輔件和線束系統(tǒng)，影響著車輛的啟動、行駛、空調使用等。

升級800V高壓快充的前提是對現(xiàn)有充電樁進行升級。相比以往的普通充電樁，800V大功率充電樁的成本或達2-3倍。對于低端車型而言，隨車配送800V大功率充電樁將大幅削弱其價格競爭力。

其次，極高的充電功率對電網是一次巨大挑戰(zhàn)，能否大規(guī)模推廣，還取決于電網基建能力。對于國內的充電樁運營商來說，高功率快充有助于提高盈利能力。當車企爭相部署800V技術架構時，與之適配的高壓大功率充電樁的數量也將聯(lián)動增長。部分車企也開展了其充電樁的鋪設，也就是自營超充。例如，特斯拉的超充樁網絡，小鵬汽車也提出了自建480kW高壓超充樁的計劃，并創(chuàng)新性地將800V快充和儲能系統(tǒng)相結合。

為了確保SiC長期穩(wěn)定的供應，800V車型的規(guī)模上量保障需要實現(xiàn)SiC長期穩(wěn)定的供應。SiC的應用要考慮技術升級和市場效應問題，不會短時間完成對Si-IGBT的替代。隨著800V的到來，不僅逆變器，車載充電器、DC/DC轉換器以及充電樁對SiC也有較強需求。800V電氣架構升級具備長期趨勢，SiC的受益也是最大的，其他部件平滑升級，SiC器件的風口有望實實在在到來。最后，配合補能基礎設施的落地，800V高壓架構才是究極完成體，才能真正意義上達到800V高壓快充的元年。

參考資料：

中國國際先進陶瓷展覽會

舉辦地區(qū)：

上海 上海

舉辦地址：

上海市青浦區(qū)徐涇鎮(zhèn)崧澤大道333號

展覽面積：

55000㎡

觀眾數量：

80000人

所屬行業(yè)：

陶瓷展會