特斯拉棄“碳” 碳化矽前景還好嗎?

　　近期國內外多家企業紛紛布局（jú）碳化矽產業，引（yǐn）起業內強烈關注（zhù）。合盛矽業控股子公司寧波（bō）合盛（shèng）新（xīn）材已成功研發碳化矽半導體（tǐ）材料並具備量產能力；揚傑科技計劃在江蘇揚州建（jiàn）設6英寸碳化矽晶圓生產線（xiàn）；SK集團宣布其位於釜山的新工廠將投入批量生產；德（dé）國晶圓代（dài）工廠X-Fab計劃投資2億美元提高碳化（huà）矽半導體產量。

　　但與此形成（chéng）巨大反差的是，不久前特斯拉首席執（zhí）行官埃隆·馬斯（sī）克宣布特斯拉下一代電動車（chē）將大幅削減75%的碳化矽用量。

　　碳化矽應用市場究竟前景如何，剛剛起步的（de）國內碳化矽產業化（huà）之路該如何走?

　　市場前景廣闊

　　“碳化矽（guī）作為第三代半導體材料擁有良（liáng）好的發展前景，新能源汽車是其核心驅動力，其（qí）次為光伏及工控領（lǐng）域的器件應用。”時代（dài）伯樂投（tóu）資總監朱斌斌指出。

　　“和dy代以矽（guī）為主、第二代以砷化镓（jiā）為主的半導體材料相（xiàng）比，碳化矽具有禁帶寬度（dù）大、飽和電子遷移率高、導熱性能等（děng）優勢，特別適合於做大（dà）功率、耐（nài）高溫、耐高壓的半導（dǎo）體器件。”中國科學院物理研究所研究員陳小龍說。

　　市場分析機構Yole預計，全球碳化矽功率器件市場將（jiāng）從2021年的（de）10.90億美元增（zēng）長至2027年的62.97億美元（yuán），年複合增長（zhǎng）率達34%。集邦谘詢則預計2026年（nián）車用碳化矽器件市（shì）場（chǎng）將達到39.4億（yì）美元。

　　國際大廠對碳化矽未來的前景也一片樂觀。比如德國半（bàn）導體大（dà）廠（chǎng）英飛淩就表示：“現在的新車隻要能用碳（tàn）化矽的地方，便不會再（zài）用傳統功率器件。”

　　成本（běn）和產量是瓶頸

　　既然業內普遍看好碳化矽市場，那為何特斯拉要棄“碳”而行?

　　3月初，埃隆（lóng）·馬斯克在投（tóu）資者大會（huì）上宣布：未來要削減特斯拉75%的碳化矽（guī）用量。而當年正是特（tè）斯拉率（lǜ）先在Model 3主驅的逆變器上使用碳化（huà）矽，一手開辟了碳化矽“上車”的先河。

　　業內分析，特斯拉之所以棄“碳”而行，可能是出（chū）於成本、產能等多方位（wèi）考量做出的無奈選（xuǎn）擇。有消息（xī）人士分析，此舉與其碳化矽供應（yīng）商有很大關係，也有人認為電動汽車巨頭擔心碳化矽良品率低和供應能力不足（zú）。

　　碳（tàn）化矽單晶製備一（yī）直是全球性難題，晶（jīng）體生長工藝的穩定性難以保證。碳化矽整個產業鏈大致上可以分成襯底、外延、器件3類廠商，然而在（zài）這一環接（jiē）一環的生產程序上，目前每個環節的良品率都不是很（hěn）高，生（shēng）產的襯底很難合格，導致最終的器件（jiàn）成本極高，同時性能也不穩定，產量難以保證。

　　新能源汽車對碳化矽的需求（qiú）量很大，而供應又（yòu）遲遲跟不上車（chē）企產能擴張的節奏。有國（guó）內碳化矽頭部廠商表（biǎo）示：“我們目前（qián）沒有多餘碳化矽產能外供（gòng），雖然特斯拉喊出‘減（jiǎn）碳’，但實（shí）際上碳化（huà）矽的使用量在逐年增加並沒有減少，市場需求強勁。”

　　江（jiāng）西新能源科技職業學院新能源汽（qì）車技術研（yán）究院（yuàn）院長張翔也表示：“相較於傳統矽材料（liào），碳化矽材料性質更匹配高壓（yā）平台，具備耐壓能力強、效率高、體積小等優勢，當前仍（réng）是新能源（yuán）車電驅動（dòng）方案的最優（yōu）選擇。”

　　由此可見，減（jiǎn）用（yòng）碳化矽隻是新能源汽車企業出於精打細算（suàn）的綜合抉擇，並不是（shì）改弦更張、另起爐灶。

　　國產化加速（sù）推進

　　碳化矽應用前景廣闊，國內企（qǐ）業也看準了這個賽道。“但是碳化矽晶體生長（zhǎng）極其困難，20世紀90年代隻有少數發達國家掌握晶（jīng）體生長和加工技術，我（wǒ）國碳化矽技術起步相對（duì）較晚，目前國內企業正在碳化矽領域奮起直（zhí）追。”陳小龍說。

　　集邦谘（zī）詢化合物半導體（tǐ）分（fèn）析師龔瑞驕介紹說，以6英寸碳化矽襯底為例，國內良品率大概有40%，海外有60%～70%。另外，碳化矽半導體場效應晶（jīng）體管分為平麵類和溝槽（cáo）類，在同等條（tiáo）件下，溝槽（cáo）類更（gèng）具備成（chéng）本（běn）和性能優勢，但國內（nèi）企業需（xū）要跨過巨大的專利鴻溝。

　　業內人士指出，當前碳化矽的下（xià）遊需求依舊旺（wàng）盛，特別是車用級碳化矽襯底產能仍偏緊（jǐn），國內（nèi）業界對於碳化矽（guī）國產替代的呼（hū）聲非常高。國家也意識到了這（zhè）個問題，在《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》中提出，將加速推動以碳化矽、氮化镓（jiā）為代表的第三代半導體新材料新技術產業化進程，催生一批高（gāo）速成長的新材料企業。更值得注意的是，目前已有要對中國禁售碳化矽等（děng）產（chǎn）業高精尖設備的跡象，所以（yǐ）碳化矽國產化之（zhī）路（lù）勢在必行。

　　現在業內已經紛紛行動起來，布局碳化矽產業，加入碳化矽的國產化隊伍。據不完全統計，2022年國內新立（lì）項、簽約的碳化矽項目投資額超過476億元，而2018年這個數字還（hái）隻有50億元。

　　業內人士指出，隨著未來兩三年產能密集（jí）釋放，國內碳化矽市場（chǎng）供需將會趨於平衡，成本將加速下降。屆時，國（guó）內碳化矽中低端產品（pǐn）的市場競爭（zhēng）或將更加激（jī）烈，業內需要在技術突破上重（chóng）點發力，實現彎道超（chāo）車和自主可控，縮小與國際巨頭的差距，爭取在碳化矽高端市場分得一杯羹。