特斯拉SiC召回引发全球功率器件格局变化,中国厂商的机会在哪里?

特斯拉因“后电机逆变器功率半导体元件异常”召回部分Model 3,引发市场对碳化硅(SiC)器件可靠性的广泛关注。这一事件折射出全球功率器件产业格局的一个关键现实:在SiC MOSFET等高端器件领域,海外巨头仍占据主导,而中国厂商在二极管等成熟环节已形成竞争力,但在MOSFET领域仍处于追赶阶段。对国内企业而言,谁能率先突破SiC MOSFET的工艺瓶颈,谁就有机会在增量市场中抢占先机。

全球格局:海外巨头主导SiC核心环节

从产业链分工看,全球SiC功率器件的核心环节高度集中。特斯拉的碳化硅模块采用自研封装(TPAK),裸芯片主要采购自意法半导体(ST),而意法的大部分衬底又来自Wolfspeed(原Cree)。在器件结构上,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)则已推出沟槽型产品,沟槽结构在性能上更具优势,但其氧化层可靠性仍是车规验证的关键挑战。

值得关注的是,特斯拉召回事件中,景顺基金经理杨锐文曾指出,问题“很有可能是衬底一致性问题导致的特定参数漂移,最终导致单管一致性的差异”。这提示了SiC器件在批量一致性上的行业性难题。

中国厂商:二极管红海,MOSFET蓝海

国内功率器件企业的现状是“重心仍放在IGBT领域,对于更高难度的碳化硅有些心有余而力不足”。目前国内碳化硅模块出货量较大的厂商,如比亚迪、斯达,其晶片也主要采购自意法(ST)、博世(Bosch)或克里(Cree),再自行封装。

关键差距在于器件制造环节:国内厂商大部分只能做成二极管,对工艺要求更高的MOSFET“无能为力”。由此形成鲜明的市场分化——二极管领域国内厂商云集、竞争激烈,是典型的红海;而MOSFET市场“原来完全是外国人的”,对国内企业而言是名副其实的增量蓝海。此外,晶圆尺寸也制约着降本进程:碳化硅主流仍为6寸线,8寸线尚在扩产,而IGBT已可做到12寸线,晶片越大单片产出芯片越多,扩产进度直接影响供货能力与成本。

追赶路径:封装先行,MOS突破是关键

尽管在芯片制造端存在差距,但封装环节是国内厂商不可忽视的切入点。碳化硅要发挥性能必须重新设计封装,特斯拉自研TPAK封装并开放给海外大厂实现多供,说明封装设计本身具有独立价值。国内企业可从封装能力积累起步,同时向MOSFET器件制造攻坚。

综合来看,中国功率器件产业在全球分工中的位置是:在成熟环节已具备竞争力,在高端器件领域仍处追赶阶段。碳化硅与IGBT在当前价格区间下并非替代关系,而是相对互补;SiC产品本身也仍需更多可靠性试验验证。对国内厂商而言,能否在SiC MOSFET上实现工艺突破,将是决定其能否从红海走向蓝海的分水岭。

常见问题

特斯拉SiC召回事件的原因是什么?

特斯拉因“后电机逆变器功率半导体元件异常”召回部分Model 3。景顺基金经理杨锐文认为很有可能是衬底一致性问题导致的特定参数漂移,最终造成单管一致性的差异,但该推测并未得到官方证实。

国内厂商在SiC MOSFET领域与海外差距有多大?

差距主要体现在器件制造工艺上。国内厂商大部分只能生产二极管,对工艺要求更高的MOSFET尚无法量产;在晶圆尺寸上,碳化硅主流仍为6寸线,8寸线扩产需要时间,而海外巨头在衬底和MOSFET环节已形成完整布局。

中国功率器件企业的机会在哪里?

机会主要在两方面:一是封装环节,碳化硅需重新设计封装才能发挥性能,国内厂商可在此积累能力;二是MOSFET的增量市场,谁能率先做出碳化硅MOSFET,谁就能抢占这个原本由国外品牌主导的蓝海市场。

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