碳化硅用量削减75%，特斯拉下一步怎么走？
文/饱饱
3月2日，特斯拉在投资者日活动公开宣称该公司下一代驱动单元成本将降低约1000美元，碳化硅（SiC）将减少75%，相应的工厂占地面积将减少50%。
这一消息引起碳化硅个股纷纷”跳水“。2022年，特斯拉股价累计下跌约70%，创下自上市以来最糟糕的年度表现。此番优化平台碳化硅使用量，意味着马斯克团队将不惜一切代价削减成本，降低终端价格，以换取市场上更多的新车销售。同时也为碳化硅产业链带来巨大的冲击。
事实上，在第三代半导体材料中,碳化硅的技术成熟度最高。由于碳化硅在电动汽车、光伏等领域的大规模应用趋势明显，碳化硅市场一直非常火热。伴随“新基建”机遇，碳化硅复合材料、碳基复合材料等也被纳入“十四五”产业科技创新相关发展规划。
不过，受制于材料制备等因素，碳化硅成本一直居高不下，同时碳化硅晶圆全球产能吃紧，而碳化硅偏上游的供应商，产能、良率不及预期的情况并不少见，这直接影响新车的生产速度，让厂商广泛使用碳化硅受到不小阻碍。
那么，特斯拉减量75%后具体将如何操作？新一代碳化硅技术是否已经出炉？未来碳化硅产业发展趋势如何？
碳化硅产业风潮正盛
对于特斯拉减少碳化硅用量，业界有两种解读。
5年前特斯拉率先在model3主驱逆变器上使用碳化硅，开辟了其产业化的先河。业内人士认为，或许目前满足特斯拉性价比的碳化硅供应减少，特斯拉的需求要比预测值增多，如今能拿到的碳化硅数量已经不能满足自身发展的要求。
天鹰资本执行董事章金伟也赞同这一观点。他表示特斯拉可能主要是从成本来考虑，目前碳化硅技术对汽车能量利用效率的提升依旧有限，但是碳化硅当前的成本仍然很高；其次，特斯拉在使用新电池4680后每单位能量的电池成本也在下降，使用碳化硅带来的电池成本节省效应也降低。
也有业内人士指出，特斯拉之所以减少碳化硅用量，并非因为碳化硅不好，而是太好。
与第一代以硅为主、第二代以砷化镓为主的半导体材料相比，碳化硅带隙大、导热好、耐击穿场强高，对于提高电动汽车的续航有明显作用。中国科学院物理研究所先进材料和结构分析实验室主任、团队负责人陈小龙表示，未来碳化硅器件的发展将应用于轨道交通和智能电网等领域。
我国电动汽车产业在全球居于领先地位，同时，中国也是最大的汽车生产国。目前全球的汽车产业在向电动汽车方向转移，而电动汽车也在从400V到800V的高压架构发展。
也是因此，发展SiC对电动汽车产业至关重要。自2018年起，特斯拉、比亚迪、蔚来等车企纷纷开始用碳化硅功率器件部分替代IGBT。
其发展逻辑为碳化硅MOSFET替代IGBT。鲸平台智库专家、大菲资本董事总经理张力表示，过去因为硅材料的性质，在高铁、电网、风电等超高压领域，以及新能源汽车逆变器这些中高压领域，只能用IGBT。但现在碳化硅MOSFET不仅能用、而且好用。
在半导体产业中，碳化硅在产品生产制造起到关键性作用。伴随着第四次工业革命的到来，大量新技术需要芯片来实现，也正是因此，先进半导体材料碳化硅发展迫在眉睫。
在此背景下，中国陆续出台了多项政策，鼓励碳化硅行业发展与创新。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）》等产业政策为碳化硅行业的发展提供了明确的方向。
从发展前景来看，碳化硅在汽车领域进行快速迭代后，光伏逆变器、轨交电网等其他应用也将为碳化硅市场创造增量。
根据IHS Markit数据，预计到2027年SiC功率器件的市场规模将超过100亿美元。信达证券预计，国内光伏板块SiC市场空间 23/24/25/26 年分别为 2.99/7.34/11.61/16.85亿美元。海通证券的观点表示，2025年中国车用SiC衬底市场规模将达129.9亿元，将保持97.2%的年均增长率。
碳化硅SiC本身优良的物理特性，为其带来了广阔的成长空间。
多重制约因素待解
而特斯拉本次事件，反映出制约碳化硅产业发展的诸多因素。
在券商研究人士看来，“75%的用量下降”直观上确实会引发大家对碳化硅市场规模前景的担忧，但在不降低系统性能和效率的前提下，特斯拉所谓的较低碳化硅用量的方案，有可能是与硅基器件混合封装的一种低成本方案。
天鹰资本执行董事章金伟认为碳化硅的发展在中短期不会改变。“目前暂时还没有看到在大电流领域比碳化硅更好的接近量产的替代品。”
当前碳化硅SiC功率器件价格较高，是硅基IGBT的3~5倍左右。云岫资本合伙人兼CTO赵占祥表示，特斯拉这一动作可以看成传达的潜台词是向碳化硅产业表示，目前价格太贵，且有效产能太小。
赵占祥还表示，如果中国企业积极参与碳化硅全产业链，提升良率的同时积极扩产，为市场提供更多的供货量，不断降低碳化硅的使用成本，则有助于车企继续大规模使用碳化硅。
不过，中国企业发展碳化硅也并非易事。从特斯拉本次事件看来，如果真的有较低碳化硅用量的方案，若运用在Model 2、Q这种低价位带的车型上，将会对我国车企造成较大冲击，20万以下的电动汽车将瞬间失去吸引力。
目前制约SiC发展的因素依然是单晶生长和衬底片加工，以及大功率SiC MOSFET产品的良率和可靠性的进一步改进。
事实上，特斯拉对于碳化硅技术的动态变化，或将更快推动碳化硅产业向更低价格，并有望结合更多有效产能发展。
“从不同行业的渗透节奏来看，800V与碳化硅相拥而来推动新能源汽车2023年成为第一大爆发市场，1500V时代下降本增效需求推动光伏成为第二大阵地。2025年，预计碳化硅方案成本降至硅基器件的1.5-2倍，光伏及储能等市场也会开始大量采用碳化硅MOSFET。”赵占祥说。
另外，由于目前SiC产能紧缺，即便特斯拉减少了75%的用量，包含光伏、电网等工业领域的需求将会提升。同时充电桩需要减少体积提高效率，也会用到更多SiC。
整体来看，特斯拉的事件扰动了市场对SiC的短期需求预期，但不影响其长期发展的大趋势。从国内发展情况看，厂商的技术和良率是SiC发展的关键。1200V 10mΩ的国内基本做不到，1200V 15mΩ的国内仅少数厂家可以实现。就目前SiC扩产情况来看，海外扩产不及预期，国内的有效产能不高。
业内观点认为，驱动SiC行业发展的最核心因素是成本的下降速度。特斯拉本次事件也为碳化硅行业预警，产品性价比需要逐渐提高。可以预见，随着5G、入工智能、新能源等发展提速，对碳化硅需求猛增，国产化替代成为趋势，在产品良率提升后，将为国内厂商带来巨大的发展机遇。
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