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近年來(lái)，電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量不斷增長(zhǎng)，同時(shí)越來(lái)越多車企將碳化硅產(chǎn)品用于電動(dòng)汽車上，碳化硅功率半導(dǎo)體的未來(lái)市場(chǎng)被極度看好，為此，近日博世、東芝、羅姆等廠商紛紛表示，將大量擴(kuò)大碳化硅功率半導(dǎo)體的產(chǎn)能。

東芝計(jì)劃擴(kuò)大10倍產(chǎn)能

東芝半導(dǎo)體事業(yè)子公司東芝電子元件及儲(chǔ)存裝置，計(jì)劃在2023年將旗下姬路半導(dǎo)體工廠的SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)量擴(kuò)增至2020年度的3倍，在2025年度進(jìn)一步擴(kuò)增到10倍，東芝半導(dǎo)體的目標(biāo)是最遲在2030年取得全球10%以上的市場(chǎng)份額。

羅姆目前在碳化硅市場(chǎng)已經(jīng)占據(jù)不少份額，未來(lái)還將投資約28億人民幣擴(kuò)大產(chǎn)能，計(jì)劃在2025年將產(chǎn)能提高到現(xiàn)在的5倍以上，目前羅姆位于福岡縣筑后市的工廠已蓋好碳化硅新廠房，計(jì)劃2022年啟用，羅姆的目標(biāo)是在早期內(nèi)將全球市場(chǎng)份額從現(xiàn)在的20%提升到30%。

除了東芝、羅姆，博世也有擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃，日前該公司發(fā)消息稱，經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，公司目前準(zhǔn)備開始大規(guī)模量產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體。博世表示，得益于電動(dòng)汽車的蓬勃發(fā)展，博世接到了相當(dāng)多碳化硅半導(dǎo)體訂單。未來(lái)還將繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能，計(jì)劃將產(chǎn)出提高到上億顆的水平。

為滿足相關(guān)的產(chǎn)能需求，博世今年已經(jīng)在羅伊特林根晶圓工廠增建了1000平方米無(wú)塵車間，另外該公司計(jì)劃到2023年底，還將新建3000平方米無(wú)塵車間。

新能源汽車成主要驅(qū)動(dòng)力

近年來(lái)，新能源汽車快速成長(zhǎng)，日前中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在某會(huì)議上表示，2021年新能源汽車銷量和滲透率逐月提升，新能源汽車市場(chǎng)化進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)新階段。

同時(shí)自特斯拉率先在Model 3上采用碳化硅產(chǎn)品之后，越來(lái)越多車企在電動(dòng)汽車上使用碳化硅產(chǎn)品，包括比亞迪、蔚來(lái)、通用、豐田、小鵬、一汽等。

新能源汽車產(chǎn)銷量增長(zhǎng)，及碳化硅功率半導(dǎo)體被更多的應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，都給功率半導(dǎo)體帶來(lái)較大的市場(chǎng)增長(zhǎng)，根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2020年全球碳化硅市場(chǎng)規(guī)模為5.64億美元，預(yù)計(jì)到2025年將超過(guò)25億美元，每年增速達(dá)到30%。

碳化硅主要被用于新能源汽車的主逆變器、車載充電器、DC-DC上，這也被認(rèn)為是碳化硅市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力，有數(shù)據(jù)顯示，到2025年碳化硅在該領(lǐng)域的市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將達(dá)到62%。

為什么相對(duì)于硅基半導(dǎo)體，碳化硅功率半導(dǎo)體對(duì)電動(dòng)汽車性能的提升作用更大？英飛凌之前發(fā)布過(guò)一篇文章，對(duì)此進(jìn)行了全面的分析：首先是功率密度的提高，汽車空間非常小，所以提高功率密度是未來(lái)趨勢(shì)，SiC器件的特性不僅使功率半導(dǎo)體的封裝，相比較硅的方案更小，而且使與功率器件配套的無(wú)源器件和散熱器都做得更小。

其次是系統(tǒng)效率的提高，比如用在主逆變器里面，用碳化硅模塊和IGBT模塊相比可以提高大概5%的系統(tǒng)效率，對(duì)于整車廠有兩個(gè)選擇：第一，用相同的電池容量，續(xù)航里程可以提高5%；第二，如果設(shè)計(jì)相同的續(xù)航里程，電池容量可以減5%。比如Model 3大概是80度的電池，5%就是4度電，每次充電節(jié)省4度電，一年節(jié)約下來(lái)的成本還是比較可觀的，不過(guò)這里還需要考慮碳化硅模塊會(huì)比IGBT貴一些。

最后碳化硅還有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)，就是非常適合高壓的應(yīng)用。一些充電樁運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)把充電樁的電壓提高到了800V，以后的高壓直流充電樁里面也是用的高壓，在這些高壓的應(yīng)用里，以后碳化硅，特別是高壓的1200V的碳化硅比硅會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

提前擴(kuò)產(chǎn)把握市場(chǎng)先機(jī)

雖然碳化硅功率半導(dǎo)體未來(lái)有很大的市場(chǎng)空間，而當(dāng)前碳化硅產(chǎn)業(yè)化還處于初期階段，因?yàn)橄啾扔诠璨牧希蓟韫β拾雽?dǎo)體的良率還比較低，成本比較高。

并且目前全球碳化硅產(chǎn)能也比較少，可以說(shuō)相對(duì)于未來(lái)電動(dòng)汽車快速增長(zhǎng)帶來(lái)的市場(chǎng)增量，存在很大的不足，電子發(fā)燒友之前在一篇文章中寫到過(guò)，當(dāng)前全球SiC晶圓產(chǎn)能大約只有40到60萬(wàn)片，如果特斯拉在2022年交付輛達(dá)到100萬(wàn)輛，這些產(chǎn)能相當(dāng)于只夠特斯拉使用。

現(xiàn)在開始規(guī)劃擴(kuò)產(chǎn)可以說(shuō)是相當(dāng)合適的時(shí)機(jī)，一是新能源汽車市場(chǎng)開始進(jìn)入爆發(fā)階段，碳化硅未來(lái)的市場(chǎng)需求毫無(wú)疑問會(huì)隨之提升，二是當(dāng)前碳化硅產(chǎn)能嚴(yán)重不足，提前規(guī)劃產(chǎn)能，便可以提前搶攻市場(chǎng)。

除了東芝、羅姆、博世等，目前國(guó)內(nèi)也在加大這方面的投入，比如，華潤(rùn)微的6英寸商用碳化硅晶圓生產(chǎn)線已經(jīng)正式量產(chǎn)，今年6月三安集成落成了碳化硅晶圓36萬(wàn)片/年工廠等。

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