全球SiC功率器件市场正由少数几家深度绑定的巨头主导:意法半导体(ST)在器件端占据车规主驱核心份额,其大部分衬底来自Wolfspeed(原Cree);Wolfspeed则在衬底环节拥有近乎垄断的供应地位。两者的“衬底-器件”联盟构成了当前竞争格局的主轴,而英飞凌、罗姆、安森美等厂商则凭借各自的技术路线与客户结构形成差异化卡位,国内厂商目前主要集中在封装与二极管环节。
龙头格局:谁的联盟更牢靠
在SiC功率器件产业链中,意法半导体与Wolfspeed的绑定关系最具代表性。意法半导体是特斯拉官宣的碳化硅合作伙伴,为特斯拉提供主驱逆变器所需的SiC MOSFET裸芯片,而意法的大部分衬底都采购自Wolfspeed。这意味着从衬底到器件的关键环节,二者形成了事实上的深度协同——特斯拉为最大化性能自研了TPAK封装,并开放设计给多家海外大厂,实现了多供应商供货的局面,但意法作为核心器件供应商的地位依然突出。
Wolfspeed的价值在于其衬底端的统治力。碳化硅晶圆的主流尺寸仍是6英寸,Wolfspeed的8英寸线尚在扩产,晶圆尺寸直接决定单片产出芯片数量,因此谁掌握衬底产能,谁就握住了SiC产业的咽喉。意法通过与Wolfspeed的绑定,相当于锁定了上游最关键的原材料供应。
技术路线分野:平面与沟槽之争
各龙头在器件结构上选择了不同的演进路径。目前罗姆(Rohm)与英飞凌(Infineon)的产品采用沟槽型(Trench)结构,而Wolfspeed(Cree)、意法半导体(ST)与安森美(ON)以平面型(Planar)为主。参照IGBT的发展历史,沟槽型被视为终极目标,其导通电阻更低——以罗姆公开的数据为例,1200V沟槽型器件的比导通电阻为平面型的约一半。但沟槽型的劣势在于栅氧化层更脆弱,能否满足车规级可靠性要求,仍需车厂的实际验证。
值得关注的是,英飞凌虽然在IGBT领域是王者,但在碳化硅领域属于后来者。其声称结构与其他厂商不同并做了大量可靠性测试,但考虑到碳化硅封装难度远大于IGBT,最终仍需参考车厂的验证结论。意法、安森美等平面型厂商预计未来也会逐步转向沟槽型,但这一演进受制于可靠性验证周期。
国内厂商的卡位:封装先行,器件待突破
国内SiC产业的现状是**“封装有优势,器件待突破”**。碳化硅模块出货量领先的比亚迪,实际上采购的是意法(ST)或博世(Bosch)的晶片再自行封装;斯达同样采购Wolfspeed(Cree)的晶片进行封装。封装环节本身技术含量不低——为发挥碳化硅性能需重新设计封装结构——这恰是国内厂商的切入点。
但在更核心的MOS管制造环节,国内厂商大多只能生产工艺要求较低的二极管,尚无法量产车规级SiC MOSFET。由此形成的格局是:二极管市场已是红海,竞争激烈;而MOS管市场仍是蓝海,此前完全由国外品牌主导,属于增量市场。谁能率先实现碳化硅MOS管的量产突破,谁就能抢占这一蓝海市场的先机。
常见问题
意法半导体与Wolfspeed是什么关系?
意法半导体(ST)是特斯拉官宣的碳化硅合作伙伴,其SiC MOSFET裸芯片供应给特斯拉用于主驱逆变器。而意法的大部分碳化硅衬底都来自Wolfspeed(原Cree),两者形成了“衬底-器件”的深度绑定关系,这是当前SiC产业最具代表性的联盟之一。
英飞凌在SiC领域处于什么位置?
英飞凌在IGBT领域是王者,但在碳化硅领域属于后来者。其SiC MOSFET采用沟槽型结构,并声称其结构与其他厂商不同且通过了大量可靠性测试。不过由于碳化硅的封装难度远大于IGBT,其产品能否满足车规要求还需参考车厂的验证结果。
国内SiC厂商的机会在哪里?
国内厂商目前在碳化硅二极管领域竞争激烈(红海),但在工艺要求更高的MOS管领域尚未实现突破(蓝海)。比亚迪、斯达等企业主要通过采购意法、博世或Wolfspeed的晶片自行封装来切入市场,封装环节是国内厂商当前的主要卡位点,而SiC MOSFET的量产能力将是未来抢占增量市场的关键。