从特斯拉率先在Model 3主逆变器导入碳化硅（SiC）功率模块，到因“后电机逆变器功率半导体元件异常”发起召回，SiC功率器件的车规应用正经历从性能驱动向可靠性驱动的关键拐点。这一过程不仅揭示了SiC衬底一致性与器件稳定性的工程挑战，也勾勒出从平面结构向沟槽结构、从6寸晶圆向更大尺寸晶圆演进的技术路径。

特斯拉的标杆应用与召回事件

2018年，特斯拉率先在Model 3上采用碳化硅模块，成为SiC功率器件车规应用的标杆。然而，特斯拉在早些时候因“后电机逆变器功率半导体元件异常”召回了一批Model 3。景顺基金经理杨锐文在路演中推测，问题很可能出在衬底一致性导致的特定参数漂移，最终引发单管一致性的差异。虽然无法证实召回是否确为SiC所致，但这一事件一定程度上显示出碳化硅产品尚需更多可靠性试验。

在供应链方面，特斯拉采用自研的TPAK（Tesla Pack）封装，该模块既可接入碳化硅MOSFET裸芯片，也可连入IGBT芯片，甚至未来可装入氮化镓芯片。特斯拉主要对外采购裸芯片，官宣的碳化硅合作伙伴为意法半导体（ST），而意法的大部分衬底来自Wolfspeed（即Cree）。特斯拉现已将封装设计开放给其他海外大厂，实现多供应商供货。

SiC MOSFET的结构演进与产业格局

碳化硅MOSFET在应用之初与IGBT一样采用平面结构（DMOS），随着技术导入，设计逐步向沟槽结构（UMOS）演进。参照IGBT的历史，沟槽型被视为终极目标。以罗姆（Rohm）的数据为例，1200V规格下，沟槽型比平面型的比导通电阻（RonA）更低，但沟槽型的缺点在于可靠性——氧化层会变得脆弱，能否达到车规要求还需看工艺进步。目前克里（Cree）、意法（STM）、安森美（ON）的产品以平面型为主，罗姆（Rohm）和英飞凌（IFX）则推出沟槽型产品。

国内企业方面，重心仍放在IGBT领域。碳化硅模块出货较多的比亚迪，实际采购自意法或博世的晶片后自行封装；斯达同样采购克里晶片进行封装。国内厂商在封装成品阶段大部分只能做成二极管，对工艺要求更高的MOS管尚无能为力。因此，碳化硅二极管市场已是红海，而MOS管市场则是蓝海，属于增量市场。

晶圆尺寸：产能与降本的关键

晶圆尺寸是限制碳化硅降本的另一关键因素。当前IGBT已可做到12寸线，而碳化硅的主流仍是6寸线，克里（Cree）的8寸线还在扩产。晶片越大，单片产出的芯片（Die）越多——以5×5mm的Die尺寸为例，8寸晶圆产出数为1033颗，12寸晶圆产出数为2461颗。若碳化硅晶圆厂迟迟无法扩产到8寸，碳化硅晶圆将面临供货不足的窘境，降本进程也会相对滞后。

常见问题

特斯拉召回事件是否确认是SiC衬底问题？

官方并未证实召回与碳化硅的因果关系。景顺基金经理杨锐文推测可能是衬底一致性问题导致的特定参数漂移，但这一观点尚未得到官方验证。该事件更多是提示SiC产品在车规应用中仍需更多可靠性验证。

沟槽型SiC MOSFET相比平面型有哪些优劣？

沟槽型（UMOS）的比导通电阻更低，以1200V规格为例，罗姆的沟槽型产品比平面型产品数值更低，有助于降低导通损耗。但沟槽结构的氧化层更脆弱，可靠性尚待车厂验证，因此从平面到沟槽的演进仍需时间。

国内SiC厂商当前的主要瓶颈是什么？

国内厂商在碳化硅MOS管领域仍受工艺水平限制，大部分只能完成二极管产品的封装制造。此外，碳化硅晶圆主流仍为6寸线，8寸线扩产需要时间，这直接影响产能供给与降本节奏。谁能率先突破MOS管工艺，谁就能抢占增量市场。