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特斯拉將大幅減少SiC用量,意味著什么?

已有11254次閱讀2023-03-06標簽:
 在日前的特斯拉年度投資者日上,特斯拉公布了一些讓業(yè)界震撼的消息,特別是有關碳化硅的消息,震撼了整個碳化硅產業(yè)界,我整個一天電話不斷,大概也花了4-5個小時和有關專家學者討論,爭論此事。筆者通過溝通與學習,試圖把自己的理解來和大家分享,但純屬個人觀點,不代表我的公司,希望大家理解。

 

有關碳化硅的消息的幾段原文在這里:“In our next powertrain, silicon carbide transistors that we mentioned are key component but are expensive, we figure out the way use 75% less, without compromising the performance and the efficiency of the car”( SiC是核心部件但價格昂貴,在下一代動力平臺中,我們找到了降低75%用量的方法,但不影響汽車的性能和效率)。So using less of it is a big one for us(以此,減少碳化硅的用量對我們至關重要)。

 


 

2018年,特斯拉率先在model3主驅逆變器上使用碳化硅,開啟了碳化硅規(guī)模應用的先河,也使碳化硅產業(yè)發(fā)展進入了快車道。但昨天,特斯拉卻宣布“減少75%碳化硅用量”,引發(fā)了業(yè)界對碳化硅產業(yè)前景的擔憂。

 

對此,業(yè)界專家有兩種解讀,當然也可能是這兩種的混合作用,讓我們一一解讀。但用量減少也有各種解讀,1)芯片個數;2)器件個數;3)芯片面積;4)碳化硅成本,我們認為,講芯片面積最科學,講碳化硅成本最沒可能(除非是用IGBT替代,碳化硅成本降低75%,IGBT成本增加,但總成本降低)。

 

1. 通過用IGBT替代的方式,減少碳化硅的用量,業(yè)界也有兩種說法,1)有些車用碳化硅逆變器,有些車用用硅基IGBT逆變器,2)混合,在一個逆變器里混合使用碳化硅MOSFET和硅基IGBT,我個人認為這種方式的可能性比較小,因為包括驅動都蠻復雜的,雖然朋友里有人說自己已經在研發(fā)這種方案了,一個模塊有一個碳化硅MOSFET和三個IGBT組合),當然特斯拉還要用其他的方法保證汽車的性能和效率不受影響。以我對馬斯克膚淺的了解,這種替代方式的可能性相對較小,但也不是不可能,那我們就來分析這種可能性的邏輯和對產業(yè)的影響。

 

a) 特斯拉可能的原因是什么(純屬個人推斷),一則碳化硅中短期供不應求,碳化硅IDM賣給特斯拉的碳化硅比其他任何人都便宜(很簡單,因為特斯拉的量最大),二則能滿足特斯拉性價比要求的供應商很少,特斯拉的需求可能比他幾年前給各合格供應商的預測要大,特斯拉要求在同樣價錢能拿到的供應不能滿足自身發(fā)展的要求。

 

b) 如果這樣對產業(yè)界的影響是什么?

i.如果這樣絕對不是利空,另外碳化硅的價格,供應量以及特斯拉的需求都是動態(tài)相關的,不是一成不變的。

ii. 如果碳化硅的成本下降,供應增加(這是必然的),特斯拉還會增加對碳化硅需求的占比。

 

c) 如果是這樣特斯拉為什么還要大張旗鼓的宣傳,筆者個人認為特斯拉無非是想警告碳化硅業(yè)界,你們太貴了,有效產能太小了,你們不加油特斯拉還有別的選擇。但隨著碳化硅性價比的逐漸提高,日后其他的選擇就有可能變得不合算;

 

d)這個邏輯和今天很多新能源車沒有用碳化硅是一個邏輯。

 

2.第二個可能性(筆者相信這個可能性大些,當然也可能是兩種可能性的結合),特斯拉通過一個或幾個技術的革命或創(chuàng)新,不用任何替代,碳化硅的芯片面積的需求降低75%,這個對筆者就像人腦和電腦相連,發(fā)射出的火箭穩(wěn)穩(wěn)的回收到船上一樣不可思議,但馬斯克既然說了(雖然不是直接通過他),就有實現的可能性。那么如果要實現,不外乎以下的全部或部分:

a) 電機的革新,讓對驅動的功率器件的需求減少;

b) 芯片的功率密度的提高(這個業(yè)界一直在努力,也一直在提高);

c) 封裝技術的創(chuàng)新,熱阻更小,散熱更好,材料更好,器件和模塊可以在更高結溫下工作;

d) 提高母線電壓(現在不到400V);

e) 電驅系統(tǒng)的改進。

 

那么,如果是這種可能性,對電驅系統(tǒng)的成本會節(jié)約多少?筆者認為,節(jié)約的百分比會遠遠低于75%,如果這樣,會對碳化硅產業(yè)產生什么樣的影響?

 

1)不是利空而是利好,碳化硅產業(yè)的全體同仁,一直在努力地降低碳化硅的成本,為碳化硅在更大范圍取代硅基IGBT創(chuàng)造更好的條件。這樣的話,

a) 碳化硅在電動汽車的使用會從高中端乘用車向低端乘用車下探;

b) 碳化硅會從乘用車向商用車以及特種車發(fā)展;

c) 碳化硅會向更大的工業(yè)及消費產業(yè)發(fā)展,并且發(fā)展的更快;

d) 在碳化硅的產業(yè)鏈,價值鏈中,芯片制造及封裝的價值份額會提高(這個都已經在發(fā)生中)。

 

3.市場及業(yè)界的反應,昨天市場及業(yè)界的反應總體是過度的,但大家也逐漸了解的更全面了,國際市場對碳化硅主要玩家(Wolfspeed及ST)的股票也在第一天大跌的的情況下開始上升。

 




 

碳化硅的優(yōu)勢是巨大的,價格暫時是相對貴的,但隨著碳化硅業(yè)界的不斷技術進步(襯底的長晶速度,缺陷的降低,成品率的提高,6吋到8吋,芯片功率密度的提高,封裝熱阻的減少,封裝材料耐溫性的提高,應用的提高),碳化硅的性價比改進速度一定比相對成熟(也已經到12吋)的硅基IGBT要快的多,碳化硅功率器件取代硅基IGBT的速度一定會更快,范圍一定會更廣,我們感謝特斯拉率先量產應用碳化硅,我們也感謝特斯拉一直推動碳化硅產業(yè)的發(fā)展,也順便感謝業(yè)界的同仁們,為了一個更加美好的碳化硅產業(yè)的未來付出的不懈努力,明天會更好!

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