特斯拉的TPAK模块(Tesla Pack)由特斯拉自主设计封装,可接入碳化硅MOSFET裸芯片与IGBT芯片,并预留了车规大功率氮化镓技术成熟后的接入空间。这种平台化封装思路,正在把功率器件的成本竞争从单一芯片环节,转向“芯片+封装+系统集成”的分层结构:器件厂比拼衬底与外延的良率,模块厂比拼封装设计与多源供应能力,盈利模式也随之从卖标准品转向卖封装方案与供应链整合能力。
成本结构:封装环节的价值被重新定价
传统认知里,功率器件的成本大头在晶圆制造。但TPAK的实践提示了另一条线索:特斯拉对裸芯片进行外采,封装设计由自己完成,这意味着衬底、外延、器件制造仍由芯片厂承担,而模块封装的价值量被单独切分出来。
资料显示,国内碳化硅模块出货较多的比亚迪,也是采购意法或博世的晶片后自行封装,斯达同样采购克里晶片再封装。封装并非低附加值环节——为发挥碳化硅性能,必须重新设计封装。 同时,碳化硅主流仍是6寸线,克里8寸线尚在扩产,晶片越大单片产出芯片越多,产能与降本节奏因此受制于晶圆尺寸的推进速度。
盈利模式:从卖器件到卖平台与多源供应
TPAK可兼容多种芯片,直接改变了器件厂与模块厂的议价关系。特斯拉已将封装设计开放给多家海外大厂,形成多供局面,其官宣的碳化硅合作伙伴为意法半导体,意法大部分衬底来自Wolfspeed(Cree)。
对器件厂而言,能否进入平台化模块的合格供应商名单,比单颗器件的参数领先更关键;对模块厂而言,利润来源从制造转向封装设计与供应链组织能力。 在碳化硅领域,国内厂商目前大部分只能做二极管,二极管竞争激烈,而MOS管因工艺门槛更高,仍是需要突破的方向。
常见问题
TPAK模块能兼容哪些芯片?
TPAK可接入碳化硅MOSFET裸芯片,也可连入IGBT芯片;待车规大功率氮化镓技术成熟后,还可装入氮化镓芯片。特斯拉会按不同功率等级选择不同数量的模块进行并联。
平台化模块会让功率器件更便宜吗?
平台化本身不直接决定价格,但多源供应与封装标准化有助于分摊开发成本。碳化硅降本的关键还在于晶圆由6寸向8寸放量,以及沟槽结构等工艺的成熟,这些都需要时间验证。
国内厂商在其中的机会在哪里?
在碳化硅二极管领域,国内参与者较多、竞争激烈;而在碳化硅MOS管方面,由于工艺要求更高,仍是需要持续投入的方向。封装环节同样需要重新设计能力,这是可以积累的价值点。