特斯拉自研TPAK封装并开放多供,折射出功率器件产业链的价值分配正在重塑:芯片设计、晶圆制造、模块封装三个环节各有门槛,其中模块封装是释放碳化硅性能的关键价值高地,而国内厂商目前多从封装环节切入,芯片端仍是短板。以特斯拉为例,其采用自研TPAK封装、外采裸芯片的IDM式分工,由意法半导体等供应芯片、Wolfspeed供应衬底,封装设计的主导权则掌握在特斯拉自己手中。

价值链条的三个环节

功率器件产业链大致可分为芯片设计、晶圆制造和模块封装三段,各环节的竞争格局与价值含量差异明显。

环节核心能力当前格局
芯片设计器件结构(平面/沟槽)与工艺know-how海外大厂主导,国内以二极管为主
晶圆制造衬底质量与晶圆尺寸(6寸向8寸演进)衬底供应集中,扩产决定降本节奏
模块封装散热、互联、寄生参数控制特斯拉自研TPAK,国内厂商切入封装

封装环节常被低估,但恰恰是决定碳化硅性能能否充分发挥的胜负手。资料明确指出,为发挥碳化硅性能必须重新设计封装,特斯拉正是凭借自研TPAK封装(Tesla Pack),将碳化硅MOSFET裸芯片、IGBT芯片乃至未来的氮化镓芯片接入同一模块,并根据功率等级选择不同数量的TPAK并联。这一设计能力使其在供应链中占据主动,并已将设计开放给海外大厂,形成多供局面。

国内厂商的切入与短板

国内功率器件企业目前的发力点集中在封装环节。资料显示,碳化硅模块出货量较大的比亚迪,实际采购意法或博世的晶片后自行封装;斯达同样采购克里(Cree)晶片再封装。这种IDM分工模式让国内厂商得以切入碳化硅市场,但芯片端的弱势依然明显——国内大部分厂商在封装成成品阶段只能做成二极管,对工艺要求更高的MOSFET管则无能为力。

这一差距直接导致市场分化:二极管领域国内厂商聚集、竞争激烈,而MOSFET管市场因技术门槛高,仍是增量空间所在。此外,晶圆尺寸也是制约降本的关键——碳化硅主流仍为6寸线,克里(Cree)的8寸线尚在扩产,晶圆越大单片产出的芯片越多,因此8寸线的放量节奏直接关系到碳化硅的供货能力与成本下降路径。

常见问题

特斯拉TPAK封装对产业链意味着什么?

特斯拉自研TPAK封装并开放给多家海外大厂,改变了以往模块厂主导的供应格局。特斯拉外采意法半导体的裸芯片,意法的大部分衬底又来自Wolfspeed(Cree),价值链跨越多个环节,而封装设计权掌握在特斯拉手中。

国内厂商在碳化硅产业链中处于什么位置?

国内厂商多从模块封装环节切入,采购海外晶片后自行封装。由于工艺水平限制,大部分厂商只能生产二极管,碳化硅MOSFET管仍是国内技术短板,也是增量市场所在。

碳化硅降本的关键瓶颈在哪里?

晶圆尺寸是核心瓶颈之一。碳化硅目前主流仍是6寸线,8寸线尚在扩产阶段,晶圆尺寸越大单片产出芯片越多,因此大尺寸晶圆产能的释放速度直接决定碳化硅的供货能力与降本节奏。