特斯拉开放SiC设计后,功率器件行业的成本结构正从高毛利的IDM垂直整合模式,向设计公司委托代工的Fabless+代工模式演变。衬底成本在SiC功率器件总成本中占比最高,而多供格局有望推动SiC器件价格下降,但良率提升仍是盈利关键。
成本结构:衬底占比最高
在SiC功率器件的成本构成中,衬底是最大单项成本,占比可达40%–50%;外延和晶圆制造各占约20%左右。目前碳化硅主流仍为6寸线,8寸线扩产需要大量时间,晶圆尺寸扩大是降本的关键方向——以5×5mm的Die尺寸为例,8寸晶圆单片可产出约1033颗芯片,而12寸晶圆可产出约2461颗,晶圆尺寸越大,单片产出芯片越多,单位成本越低。
盈利模式:IDM vs Fabless+代工
传统IDM模式(如意法半导体与Wolfspeed的垂直整合)需承担重资产投入,包括衬底、外延、晶圆制造全链条。特斯拉开放TPAK封装设计后,设计公司可委托代工厂进行芯片制造,降低IDM重资产门槛,盈利模式趋向多样化。国内厂商目前主要集中于碳化硅二极管(红海市场),而工艺要求更高的SiC MOSFET管仍是蓝海市场——谁能率先突破MOS管量产,谁就能抢占增量市场。
常见问题
特斯拉的SiC供应链是如何运作的?
特斯拉采用自研TPAK封装,对外采购裸芯片。其官方碳化硅合作伙伴是意法半导体,而意法的大部分衬底来自Wolfspeed。特斯拉已将封装设计开放给多家海外大厂,实现多供应商供货格局。
碳化硅MOS管的技术演进方向是什么?
碳化硅MOS管正从平面结构向沟槽结构演进。沟槽型可降低导通电阻(如1200V产品从8.2mΩ·cm²降至4.1mΩ·cm²),但沟槽结构会使氧化层更脆弱,能否满足车规可靠性要求仍需工艺进步验证。
SiC器件价格下降的关键因素是什么?
多供竞争有望推动价格下降,但更关键的是良率提升和晶圆尺寸扩大。目前碳化硅主流为6寸线,向8寸线过渡是产能扩充和降本的核心路径。