碳化硅“上车”之争

如今，碳化硅的上车已经成为新能源汽车行业不可回避的话题，这得益于意法半导体搭载碳化硅器件的特斯拉Model3的问世，让很多半导体企业在碳化硅上打滚。

2021年9月，特斯拉宣布其旗舰车型Model3将搭载意法半导体的碳化硅功率器件，成为碳化硅上车的里程碑作为第一个吃螃蟹的人，意法半导体一马当先，成为当前碳化硅功率器件市场的主力

汽车功率半导体领域的领头羊英飞凌凭借其广泛的汽车企业朋友圈，抢下了大量碳化硅功率器件订单，成为意法半导体的头号敌人Wolfspeed，Romm，安森美等后起之秀也盯上了这块大蛋糕碳化硅功率器件上车之争已经白热化

意法半导体谁敢吃螃蟹

Yole数据显示，2021年意法半导体碳化硅市场份额为37%，全球第一意法半导体之所以能达到碳化硅电源市场一哥的位置，是因为它和特斯拉是天作之合

在自动驾驶初期，意法半导体与老对手英伟达，英特尔，瑞萨相比，完全不在一个数量级，在汽车功率半导体领域也不是老对手英飞凌的对手此时的意法半导体急需一条出路，这样才能在前景广阔的新能源汽车市场占据一席之地

就在新能源汽车供应链各厂商都在关注电机和电池的难点时，意法半导体多年来对碳化硅的研究终于派上了用场经过无数次的实验和测试，其碳化硅功率器件已成功达到车辆规格水平此时意法半导体意识到碳化硅器件是进入新能源汽车市场的绝佳机会

当务之急是找到愿意尝试的车企合作毕竟碳化硅也不是第一次上车了对于车企来说，安全永远是第一位的大多数汽车公司对更换设备或设备供应商非常谨慎而且与硅基功率器件相比，碳化硅功率器件的价格要高于硅基功率器件，而且用量还大公司缺乏支持让意法半导体很头疼

这时，特斯拉CEO马斯克站了出来意法半导体也表现出了足够的诚意尽管当时碳化硅功率器件和硅功率器件的成本相差10倍以上，但意法半导体为特斯拉提供的第一批碳化硅功率器件并不比IGBT贵多少

一个敢卖，一个敢用——两个胆子够大的人一拍即合，第一辆搭载碳化硅功率器件的新能源汽车Model3诞生了。

根据消息显示，意法半导体搭载的碳化硅MOSFET模块还将特斯拉的逆变器效率从Model S的82%提高到Model3的90%，降低了导通和开关损耗，提高了续航能力宁愿赔钱也不开拓市场的意法半导体成为碳化硅功率器件市场的第一个吃螃蟹者，牢牢掌握了市场的主导权

意法半导体近期财报数据显示，截至2022财年第一季度，该公司碳化硅产品已在75家客户的98个项目中进行测试，其中工业应用和电动汽车应用各占一半与此同时，STF宣布在2022财年第一季度签署了多项合作协议，包括与德国模块制造商Semicontrol展开为期4年的技术合作，共同开发用于电动汽车的eMPACK电源模块该模块已被德国某汽车厂选中，合同金额约10亿欧元预计2022年意法半导体来自碳化硅产品的收入在7亿美元左右，2024年这一数字将达到10亿美元

此外，意法半导体继续努力成为汽车碳化硅器件领域的第一人2021年7月，意法半导体宣布在瑞典北雪坪成功制造出全球首批200mm碳化硅晶圆，将用于生产下一代电力电子芯片原型这也激起了芯片巨头在8英寸碳化硅领域的激烈竞争

凌影完全坐不住了

在意大利半导体牢牢把握碳化硅功率器件市场的同时，老对手英飞凌也不甘寂寞，盯上了汽车级碳化硅市场。

2021年，凌影进入基于工业应用的逆变器主业，来自碳化硅的收入增长126%，占据21%的市场份额，仅次于意法半导体，势头凶猛作为世界功率器件的绝对领导者，英飞凌一直辉煌意法半导体汽车级碳化硅的异军突起，让英飞凌彻底坐不住了

根据消息显示，英飞凌早在1992年就开始了对碳化硅的研究，并于2001年推出了世界上第一个碳化硅二极管2019年，英飞凌发布了1200V汽车规碳化硅MOSFET在2021年的虚拟PCIM贸易展上，英飞凌推出了一款采用其CoolSiC MOSFET技术的新型汽车电源模块HybridPACK Drive全桥模块，该模块具有1200V的阻断电压，并针对电动汽车的牵引逆变器进行了优化

可以说英飞凌对碳化硅的研究不仅慢，甚至比意法半导体还快尽管错过了和碳化硅一起上车的机会，英飞凌的汽车客户圈子依然极其丰富现在意法半导体和特斯拉已经向全球车企证明了碳化硅的安全性，英飞凌可以通过向客户提供碳化硅功率器件来抢占市场

一些客户根本不想谈论硅英飞凌碳化硅业务副总裁Peter Friedrichs在APEC 2022上表示，英飞凌目前正在向3000多家客户销售碳化硅MOSFET和其他功率器件

今年，凌影还宣布将为中国主机厂的电动汽车逆变器和车载充电器应用提供产品，合同总金额高达数亿欧元现有的碳化硅订单可以使今年碳化硅产品的收入翻一番，达到3亿欧元凌影计划到20世纪20年代中期将碳化硅功率半导体的销售额提高到10亿美元

凌影计划扩大宽带隙半导体的产能，进一步巩固和加强其在功率半导体市场的领先地位预计将花费20多亿欧元在马来西亚巨林建设第三个厂区建成后，新工厂将用于生产碳化硅和氮化镓功率半导体产品，每年将为英飞凌带来20亿欧元的收入计划今年6月开工，2024年下半年开始量产在技术方面，英飞凌开发了冷裂技术，减少切割时铸锭的材料损失根据消息显示，这项技术预计将于2024年完成

后起之秀也在抢购

虽然意法半导体和英飞凌现在拥有更大的市场份额，但他们需要从排名第三的公司——Wolfspeed购买碳化硅衬底虽然这个名字听起来很奇怪，但它的原名是著名的柯睿

柯睿过去专注于照明和LED芯片自开始研发碳化硅相关产品以来，柯睿用了4年时间逐步剥离照明和LED业务，最终于2021年10月正式更名为Wolfspeed，而后者只是柯睿SiC材料和半导体器件部门的名称这也预示着Wolfspeed将更纯粹地开发和生产碳化硅

这是Wolfspeed转型的一个重要里程碑，正式标志着我们已经成为一家纯粹而强大的全球半导体企业下一代功率半导体将由碳化硅技术驱动作为这项技术的领导者，我们对未来的前景感到兴奋Wolfspeed首席执行官格雷格·洛说

Greglowe指出，超过30年的历史积累，世界上大约60%的碳化硅原料已经被制造出来，这使得Wolfspeed在碳化硅行业具有象征性的竞争优势扩产潮随之而来，与知名车企形成合作关系

排名第四的是日本的罗马，该公司自2009年收购德国碳化硅晶片制造商SiCrystal公司以来，构建了从碳化硅衬底外延片到封装的一站式生产体系这家碳化硅衬底供应商的中期目标是每年生产数十万块碳化硅衬底，实现数亿美元的收入，同时也开始向8英寸衬底进军，预计2023年量产

罗马公开表示，计划在2021年至2025年的5年内投资1200—1700亿日元，将碳化硅的产能扩大至少6倍其位于日本阿波罗和宫崎的新工厂将于2022年投产，计划将器件产能提高5倍以上2021年，罗马制定了迈向2025中期经营计划，力争2025年在SiC市场实现30%的份额

在碳化硅器件工艺方面，Romm于2010年开始量产碳化硅MOSFET，2015年率先量产双槽结构的第三代产品2020年，推出针对电动汽车优化的第四代1200V碳化硅MOSFETRomm预测，第四代碳化硅MOSFET的销售结构将逐渐增加，直到在2024—2025年成为销售主力

罗马和中国车企的合作也非常紧密罗马半导体有限公司技术中心总经理水原·德健告诉《中国电子报》记者，2021年，罗马与吉利汽车集团建立战略合作伙伴关系作为第一项成果，采用罗默碳化硅的电控系统已经应用到吉利目前正在研发的纯电动平台上此外，罗马还分别与北汽新能源，联合汽车电子，振渠科技建立了碳化硅联合实验室使用罗默的碳化硅器件，我们共同开发了逆变器和高性能模块，用于电动汽车驱动Romm还被大陆集团旗下威派科技选为碳化硅技术首选供应商，并签署了电动汽车电力电子技术开发合作协议

2021年12月，罗马与正海集团有限公司签署合资协议，双方成立新公司，名为上海Heimhiko半导体有限公司，主营功率模块业务公司致力于发展新能源汽车牵引逆变器先进功率模块业务，开发，设计，制造和销售采用碳化硅功率元件的功率模块，将正海集团的逆变器技术和模块开发技术与罗马的模块生产技术和先进的碳化硅芯片技术相结合，开发高效功率模块

第五名安三美，率先与客户签订未来三年长期供货协议，总金额26亿美元，其中20多亿美元来自电动汽车动力总成碳化硅模块需求，包括蔚来汽车和特斯拉根据消息显示，蔚来汽车ET7将采用安三美900V碳化硅功率模块驱动

2021年，通过收购衬底供应商GTAT，美的建立了从碳化硅锭，衬底和器件生产到模块封装的垂直整合模式相比碳化硅衬底之王Wolfspeed，安森美在模块封装和量产方面的经验略胜一筹

安森美中国战略汽车业务发展高级总监刘世军告诉《中国电子报》记者，最近几年来，面对碳化硅新能源汽车日益增长的市场需求，安森美在碳化硅领域已有诸多布局2019年，On Mei收购了辛格位于纽约州East Fishkill的300mm晶圆厂，从而获得了大量MOSFET和IGBT产能以及先进的CMOS技术最近，On Mei收购了碳化硅制造商GT Advanced Technologies，以进一步提高碳化硅的供应能力，加速碳化硅的发展

中国企业奋力追赶。

最近几天，李与国内半导体龙头企业三安光电共同投资成立苏州思科半导体有限公司，专注于R&D和碳化硅汽车规芯片模块的生产此前，威派科技也开始了与英飞凌在碳化硅领域的第二次合作，主要针对碳化硅新能源汽车的功率器件研发

对于国内碳化硅企业来说，在汽车碳化硅领域，由于国际领先企业起步较早，在各种尺寸碳化硅量产的推出时间，大尺寸产品的供应以及配套的供应链等方面，我国与国际领先企业还有一定的差距，但国内很多企业都在努力追赶。

目前国内主流碳化硅企业有华润微，士兰威，里昂微，泰科天润等最近几年来，国内不少厂商在新能源汽车碳化硅的布局上取得了进展2020年，展新电子在国内率先发布6英寸碳化硅MOSFET晶圆华润微拥有碳化硅功率器件的制备技术，并于2021年推出了全新的1200V碳化硅MOSFET，主要应用于新能源汽车的OBC，充电桩等领域

传统汽车领域的发动机和变速箱技术也阻碍了中国汽车工业的发展因此，将发展目标转向以碳化硅为首的新能源汽车动力器件，将目光转向电池，电驱动，电控技术的研发，将有望推动中国汽车产业突破瓶颈，迎来质的发展

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