第三代半導(dǎo)體近幾年來一直很火,從氮化鎵到碳化硅,備受追捧。
新的產(chǎn)業(yè),新的應(yīng)用,市場(chǎng)前景有目共睹。但最近特斯拉傳出消息,車用碳化硅將減少75%的用量,引發(fā)國內(nèi)行業(yè)巨震。
不想踩熱點(diǎn),不愿隨大流,客觀理性來看待特斯拉減少75%碳化硅用量。寫本文的目的不是做分析和結(jié)論,更多是提供一些信息和數(shù)據(jù)供大家參考。
特斯拉在Model 3中開創(chuàng)了使用碳化硅的先河,并看到了比許多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更高效的好處。然而,隨著其他人趕上特斯拉,成本變得越來越重要。
與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比,特斯拉逆變器規(guī)格過高。雖然特斯拉允許“狂暴模式/Ludicrous mode”這樣的功能/特性,但它是以額外的 SiC 為代價(jià)的,只有一小部分客戶實(shí)際使用。這一點(diǎn)尤其重要,因?yàn)橛雄E象表明這將在他們新的低成本平臺(tái)上改變,該平臺(tái)可能不需要相同的功率水平。
當(dāng)特斯拉推出時(shí),這項(xiàng)技術(shù)是新技術(shù),長(zhǎng)期可靠性和穩(wěn)定性是未知的,因此對(duì)逆變器進(jìn)行高額定值可以降低這種風(fēng)險(xiǎn)�?煽啃院头(wěn)定性現(xiàn)在得到了更好的理解,因此不再以同樣的方式存在風(fēng)險(xiǎn),并且允許更適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)規(guī)模調(diào)整。
此外,所有SiC 制造商都在提高其器件的電流容量,同時(shí)減小芯片尺寸,轉(zhuǎn)向下一代技術(shù)是顯而易見的事情。
這也可能表明特斯拉可能轉(zhuǎn)向 800V 架構(gòu)。與 400V 架構(gòu)相比,800V 架構(gòu)的裸片更少。
因此,“特斯拉將碳化硅含量減少75%”是對(duì)該行業(yè)近年來取得的進(jìn)展以其能力的展示,甚至意味著特斯拉在汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
目前比較明確的說法是特斯拉將采用硅基IGBT+碳化硅替代之前的碳化硅,從而減少75%的用量。車用碳化硅,主要是MOSFET,少量Diode。第三代半導(dǎo)體碳化硅60%~70%應(yīng)用在新能源車。

這里也分享一下New Streat Research 的說法:我們了解到新動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的逆變器將采用混合 SiC MOSFET 和硅基IGBT的混合架構(gòu)。基本設(shè)計(jì)原則是大部分時(shí)間僅運(yùn)行SiC MOSFET,并且僅在峰值負(fù)載(加速)時(shí)將它們與 IGBT 組合,從而在大多數(shù)時(shí)間受益于碳化硅的更高效率。這種混合架構(gòu)僅適用于新平臺(tái),即低成本、小型、性能較低的汽車。
特斯拉model3采用24個(gè)模組有圖為證,芯片大小是systemplus 逆向分析的結(jié)果。

從而推算出下面這張表格,假定良率是50%、60%、70%、80%,分別對(duì)應(yīng)于一張6英寸碳化硅晶圓可以滿足特斯拉7.3臺(tái)車、8.7臺(tái)車、10.2臺(tái)車、11.7臺(tái)車。

來源:鐘林談芯
換一張圖來做說明:假設(shè)芯片大小不變只有良率上升,紫色線假設(shè)芯片的平均大小每年有2%的遞減,可以看出來在一臺(tái)特斯拉車上總體趨勢(shì)是襯底的用量越來越小。

根據(jù)之前Yole的預(yù)測(cè),碳化硅襯底的出貨量在未來將大幅增長(zhǎng)。不管如何,即使所有的新能源車跟隨特斯拉減少碳化硅的用量,碳化硅襯底的出貨量在未來仍然是增長(zhǎng)的。

科技不斷變化,科技充滿希望�?萍嫉陌l(fā)展存在未知性,我們無法預(yù)料在不斷變化的過程中科技最終會(huì)發(fā)展成什么樣,但是可以堅(jiān)信,科技正在讓我們的生活更美好。









