在碳化硅功率器件的全球分工中,中国厂商目前主要处于封装与二极管环节,晶片与MOS管等核心器件仍由海外厂商主导。国内出货量较大的厂商多采取外采晶片再自行封装的模式,封装成成品时又大多只能做二极管,工艺要求更高的MOS管则力有不逮。因此,在SiC晶片外采加自封装这一路径下,中国厂商参与的是全球格局的中下游环节,而非晶片与器件的定义者。

海外厂商掌握晶片与器件主导权

从特斯拉的供应链可以看出这一格局。特斯拉为最大化性能自研封装,模块命名为TPAK(Tesla Pack),可接入碳化硅MOSFET裸芯片,也可接入IGBT芯片。正因掌握封装设计,特斯拉一般对裸芯片进行外采,官宣的碳化硅合作伙伴是意法半导体(ST),而意法的大部分衬底来自Wolfspeed(即Cree)。这套"晶片—器件—封装"的能力分布,正是海外厂商主导地位的缩影。

在器件结构上,克里(Cree)、意法(STM)、安森美(ON)的产品主要是平面型,罗姆(Rohm)与英飞凌(IFX)则是沟槽型。沟槽型被视作参照IGBT历史的演进方向,但其氧化层较为脆弱,可靠性仍需工艺进步与车厂验证来确认。

国内厂商集中在封装与二极管

国内企业的重心目前还在IGBT领域,对难度更高的碳化硅有些心有余而力不足。碳化硅模块出货较多的比亚迪,实际是采购意法(ST)或博世(Bosch)的晶片再自行封装;斯达同样采购克里(Cree)的晶片然后封装。

封装并非简单环节——为发挥碳化硅性能,需要重新设计封装。但在封装成成品阶段,国内厂商大部分只能做成二极管,对工艺要求更高的MOS管无能为力。由此形成两个市场:

环节竞争格局国内厂商参与度
二极管(FRD)竞争激烈,红海主要战场
MOS管原为海外品牌市场,增量空间大参与有限

此外,碳化硅主流仍是6寸线,克里(Cree)的8寸线还在扩产,晶片越大单片产出芯片越多,扩产迟滞意味着供货与降本都会相对滞后。

常见问题

中国厂商在碳化硅功率器件中主要做哪一环?

主要是封装和二极管环节。国内厂商多采购海外晶片后自行封装,成品又以二极管为主,MOS管受工艺水平限制难以涉足。晶片与器件的主导权仍在海外厂商手中。

为什么说MOS管是增量市场?

因为这一市场原来完全由外国品牌占据,国内厂商参与有限。谁先做出碳化硅MOS管,谁就有机会率先进入这一领域,而二极管市场则竞争激烈。

碳化硅降本的关键在哪里?

关键在于把晶片做大、加快8寸线放量。主流仍是6寸线,晶片越大单片产出芯片越多,8寸线扩产若迟迟无法推进,供货不足与降本滞后都会持续。