如何看待Tesla宣称削减SiC(碳化硅)使用率

发布时间:2023-03-14  

Tesla在投资者日上宣布将削减动力总成中SiC(碳化硅)器件达75%,但未提供足够的背景信息。他们所声称的背后是否有实质性的支持?此事不仅涉及SiC供应商的股价,还关乎SiC行业的未来,以及Tesla对整个电动车行业其它OEM的影响。


Tesla一贯的作风是,无论是解释还是验证,都只给出极少的信息。前不久在投资者日上,Tesla的动力总成工程主管Colin Campbell透露了他们将在下一代动力总成中削减SiC的计划。


Campbell声称,Tesla已经找到了一种使用减少75% SiC的方法,“且不会影响汽车的性能或效率”。然而,Campbell并未透露新动力总成何时能够进行大规模量产。此计划使得Wolfspeed、On Semiconductor、ST以及Infineon等公司的股价骤降。


在SiC行业仍在加紧增加产能以满足电动车公司对SiC不断增长的需求之际,Tesla的声明颠覆了SiC器件制造商执行其业务计划的市场情报。


简而言之,Tesla所说的与SiC行业所相信的不匹配。


对此,我们看一下行业研究机构Yole Intelligenc的解释是什么。

更少集成、更少器件数量


最可能的解释是跟踪系统级集成的发展,需要更少的SiC器件,这是半导体行业熟悉的经典模式。


Tesla Model 3中的48-die逆变器是在2017年开发时可用的最新技术。然而,随着SiC生态系统的成熟,有机会通过更先进的系统设计和更高级别的集成来提高SiC基板的性能。


然而,Yole的分析师对于任何单一技术可以减少75%的SiC使用持怀疑态度。他们认为更可能的是,“在封装、冷却(即双面和液冷)和沟槽器件结构的各种进步可能会实现更紧凑、性能更好的器件。”


他们说:“Tesla无疑会探索这样的机会,而75%的数字可能指的是高度集成的逆变器设计,将其使用的die从48个减少到12个。”

但在这种情况下,Yole解释说:“它不等于Tesla所声称的如此激进的SiC材料减少,因为每个die需要更大的尺寸来处理更高功率。”


虽然许多车厂渴望效仿Tesla,但Yole不认为Tesla会对其它OEM中的SiC渗透产生实质性影响。在2023-24年发布800V车型的车厂仍将依赖SiC。Yole表示,“在此领域,SiC是高功率和高压器件的最佳候选者。”


这种情况,即Tesla寻求更多的集成,说明了SiC汽车市场的重心正在从原材料转向器件和系统集成。


事实上,SiC动力模块已经变得越来越关键,可以提高成本和性能。所有主要的SiC供应商都有动力模块业务和内部封装能力,包括On semi、ST和Infineon,Yole解释说,“Wolfspeed现在正在从原材料扩展到器件市场。”


小型车


还有一个更简单的解释是源于Tesla计划推出更便宜、更紧凑的入门级车辆。


Yole认为,一辆功能较少的小型车需要更少的SiC材料。然而,他们推测Tesla的现有车型很可能会保持相同的设计,仍然需要大量的SiC材料。


价格战在即?


现在,作为电动车市场最大的OEM,Tesla已经谈到了价格问题(SiC“非常昂贵”),Yole预测IDM将面临降本压力。Yole问道:“Telsa的声明是否是推动成本更具竞争力的解决方案的策略?接下来几周业界的反应将会很有意思。”


新材料


另一个角度来看Tesla声明的方式是新材料的出现,它们可能会取代SiC。


在可能与SiC在电动车中竞争的技术中,Yole指出了“槽道SiC”,它可能提供更高的功率密度。


接下来,是Si IGBT。Yole称,Si IGBT“已经在2023年的电动车逆变器中使用,并在产能和成本方面处于行业领先地位”。


虽然制造商正在努力提高Si IGBT的性能,但Yole推测,“该基板可能显示出Tesla计划推出的低功率车型的潜力”。Tesla可以在入门级电动车中使用Si IGBT。与此同时,Tesla可能会保留SiC,用于Tesla更先进和更高功率的车型。


Yole还指出,“GaN-on-Si在汽车市场中显示出潜力,但这更多是一种长期考虑(可能需要5年)”。


对晶圆发货量的微影响


虽然推向更高集成度只会对器件市场产生轻微影响,但它可能会影响晶圆的发货量。


尽管SiC制造商不太可能看到SiC需求的急剧下降,但Yole分析师预见了逐渐下降的长期轨迹。

好消息是,Yole分析师表示:“这可能会增加供应给其他市场的材料,这些市场与汽车市场一起增长。汽车市场过去和现在一直是SiC的主要推动力,并将保持其在未来的大市场份额,但工业、能源(由可再生能源驱动)和交通(高压)部门都预计在未来几年内将显著增长。”


Tesla关于在下一代动力总成中减少75%的SiC器件的声明背后的真正意图难以确定。它可以有很多解释。Yole的分析显示目前对SiC市场影响不大。然而,有一个更大的趋势是,SiC器件供应商将更多地在SiC模块层面竞争,而不仅仅是SiC材料本身。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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