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特斯拉将大幅减少SiC用量,意味着什么?

发布日期:2023-03-06 15:47浏览次数:10776

 在日前的特斯拉年度投资者日上,特斯拉公布了一些让业界震撼的消息,特别是有关碳化硅的消息,震撼了整个碳化硅产业界,我整个一天电话不断,大概也花了4-5个小时和有关专家学者讨论,争论此事。笔者通过沟通与学习,试图把自己的理解来和大家分享,但纯属个人观点,不代表我的公司,希望大家理解。

 

有关碳化硅的消息的几段原文在这里:“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是核心部件但价格昂贵,在下一代动力平台中,我们找到了降低75%用量的方法,但不影响汽车的性能和效率)。So using less of it is a big one for us(以此,减少碳化硅的用量对我们至关重要)。

 


 

2018年,特斯拉率先在model3主驱逆变器上使用碳化硅,开启了碳化硅规模应用的先河,也使碳化硅产业发展进入了快车道。但昨天,特斯拉却宣布“减少75%碳化硅用量”,引发了业界对碳化硅产业前景的担忧。

 

对此,业界专家有两种解读,当然也可能是这两种的混合作用,让我们一一解读。但用量减少也有各种解读,1)芯片个数;2)器件个数;3)芯片面积;4)碳化硅成本,我们认为,讲芯片面积最科学,讲碳化硅成本最没可能(除非是用IGBT替代,碳化硅成本降低75%,IGBT成本增加,但总成本降低)。

 

1. 通过用IGBT替代的方式,减少碳化硅的用量,业界也有两种说法,1)有些车用碳化硅逆变器,有些车用用硅基IGBT逆变器,2)混合,在一个逆变器里混合使用碳化硅MOSFET和硅基IGBT,我个人认为这种方式的可能性比较小,因为包括驱动都蛮复杂的,虽然朋友里有人说自己已经在研发这种方案了,一个模块有一个碳化硅MOSFET和三个IGBT组合),当然特斯拉还要用其他的方法保证汽车的性能和效率不受影响。以我对马斯克肤浅的了解,这种替代方式的可能性相对较小,但也不是不可能,那我们就来分析这种可能性的逻辑和对产业的影响。

 

a) 特斯拉可能的原因是什么(纯属个人推断),一则碳化硅中短期供不应求,碳化硅IDM卖给特斯拉的碳化硅比其他任何人都便宜(很简单,因为特斯拉的量最大),二则能满足特斯拉性价比要求的供应商很少,特斯拉的需求可能比他几年前给各合格供应商的预测要大,特斯拉要求在同样价钱能拿到的供应不能满足自身发展的要求。

 

b) 如果这样对产业界的影响是什么?

i.如果这样绝对不是利空,另外碳化硅的价格,供应量以及特斯拉的需求都是动态相关的,不是一成不变的。

ii. 如果碳化硅的成本下降,供应增加(这是必然的),特斯拉还会增加对碳化硅需求的占比。

 

c) 如果是这样特斯拉为什么还要大张旗鼓的宣传,笔者个人认为特斯拉无非是想警告碳化硅业界,你们太贵了,有效产能太小了,你们不加油特斯拉还有别的选择。但随着碳化硅性价比的逐渐提高,日后其他的选择就有可能变得不合算;

 

d)这个逻辑和今天很多新能源车没有用碳化硅是一个逻辑。

 

2.第二个可能性(笔者相信这个可能性大些,当然也可能是两种可能性的结合),特斯拉通过一个或几个技术的革命或创新,不用任何替代,碳化硅的芯片面积的需求降低75%,这个对笔者就像人脑和电脑相连,发射出的火箭稳稳的回收到船上一样不可思议,但马斯克既然说了(虽然不是直接通过他),就有实现的可能性。那么如果要实现,不外乎以下的全部或部分:

a) 电机的革新,让对驱动的功率器件的需求减少;

b) 芯片的功率密度的提高(这个业界一直在努力,也一直在提高);

c) 封装技术的创新,热阻更小,散热更好,材料更好,器件和模块可以在更高结温下工作;

d) 提高母线电压(现在不到400V);

e) 电驱系统的改进。

 

那么,如果是这种可能性,对电驱系统的成本会节约多少?笔者认为,节约的百分比会远远低于75%,如果这样,会对碳化硅产业产生什么样的影响?

 

1)不是利空而是利好,碳化硅产业的全体同仁,一直在努力地降低碳化硅的成本,为碳化硅在更大范围取代硅基IGBT创造更好的条件。这样的话,

a) 碳化硅在电动汽车的使用会从高中端乘用车向低端乘用车下探;

b) 碳化硅会从乘用车向商用车以及特种车发展;

c) 碳化硅会向更大的工业及消费产业发展,并且发展的更快;

d) 在碳化硅的产业链,价值链中,芯片制造及封装的价值份额会提高(这个都已经在发生中)。

 

3.市场及业界的反应,昨天市场及业界的反应总体是过度的,但大家也逐渐了解的更全面了,国际市场对碳化硅主要玩家(Wolfspeed及ST)的股票也在第一天大跌的的情况下开始上升。

 




 

碳化硅的优势是巨大的,价格暂时是相对贵的,但随着碳化硅业界的不断技术进步(衬底的长晶速度,缺陷的降低,成品率的提高,6嫉剑迹酒β拭芏鹊奶岣撸庾叭茸璧募跎伲庾安牧夏臀滦缘奶岣撸τ玫奶岣撸蓟璧男约郾雀慕俣纫欢ū认喽猿墒欤ㄒ惨丫剑保迹┑墓杌IGBT要快的多,碳化硅功率器件取代硅基IGBT的速度一定会更快,范围一定会更广,我们感谢特斯拉率先量产应用碳化硅,我们也感谢特斯拉一直推动碳化硅产业的发展,也顺便感谢业界的同仁们,为了一个更加美好的碳化硅产业的未来付出的不懈努力,明天会更好!