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新的产业,新的应用,市场前景有目共睹。但最近特斯拉传出消息,车用碳化硅将减少75%的用量,引发国内行业巨震。
不想踩热点,不愿随大流,客观理性来看待特斯拉减少75%碳化硅用量。写本文的目的不是做分析和结论,更多是提供一些信息和数据供大家参考。
特斯拉在Model 3中开创了使用碳化硅的先河,并看到了比许多竞争对手更高效的好处。然而,随着其他人赶上特斯拉,成本变得越来越重要。
与竞争对手相比,特斯拉逆变器规格过高。虽然特斯拉允许“狂暴模式/Ludicrous mode”这样的功能/特性,但它是以额外的 SiC 为代价的,只有一小部分客户实际使用。这一点尤其重要,因为有迹象表明这将在他们新的低成本平台上改变,该平台可能不需要相同的功率水平。
当特斯拉推出时,这项技术是新技术,长期可靠性和稳定性是未知的,因此对逆变器进行高额定值可以降低这种风险。可靠性和稳定性现在得到了更好的理解,因此不再以同样的方式存在风险,并且允许更适当的系统规模调整。
此外,所有SiC 制造商都在提高其器件的电流容量,同时减小芯片尺寸,转向下一代技术是显而易见的事情。
这也可能表明特斯拉可能转向 800V 架构。与 400V 架构相比,800V 架构的裸片更少。
因此,“特斯拉将碳化硅含量减少75%”是对该行业近年来取得的进展以其能力的展示,甚至意味着特斯拉在汽车动力传动系统中占据主导地位。
目前比较明确的说法是特斯拉将采用硅基IGBT+碳化硅替代之前的碳化硅,从而减少75%的用量。车用碳化硅,主要是MOSFET,少量Diode。第三代半导体碳化硅60%~70%应用在新能源车。
这里也分享一下New Streat Research 的说法:我们了解到新动力传动系统的逆变器将采用混合 SiC MOSFET 和硅基IGBT的混合架构。基本设计原则是大部分时间仅运行SiC MOSFET,并且仅在峰值负载(加速)时将它们与 IGBT 组合,从而在大多数时间受益于碳化硅的更高效率。这种混合架构仅适用于新平台,即低成本、小型、性能较低的汽车。
从而推算出下面这张表格,假定良率是50%、60%、70%、80%,分别对应于一张6英寸碳化硅晶圆可以满足特斯拉7.3台车、8.7台车、10.2台车、11.7台车。
换一张图来做说明:假设芯片大小不变只有良率上升,紫色线假设芯片的平均大小每年有2%的递减,可以看出来在一台特斯拉车上总体趋势是衬底的用量越来越小。
根据之前Yole的预测,碳化硅衬底的出货量在未来将大幅增长。不管如何,即使所有的新能源车跟随特斯拉减少碳化硅的用量,碳化硅衬底的出货量在未来仍然是增长的。
科技不断变化,科技充满希望。科技的发展存在未知性,我们无法预料在不断变化的过程中科技最终会发展成什么样,但是可以坚信,科技正在让我们的生活更美好。