特斯拉Model 3召回事件将SiC(碳化硅)功率器件推至聚光灯下,也清晰勾勒出全球功率器件产业链的分工格局。在这条由衬底、器件设计到封装的垂直链条中,中国目前处于“应用端导入快、材料与器件端追赶”的中间位置,衬底自主能力相对薄弱,但在封装环节已具备一定竞争力。

全球SiC产业链的垂直分工

特斯拉Model 3的供应链是观察全球功率器件格局的典型样本。Model 3后电机逆变器采用特斯拉自研的TPAK封装设计,SiC裸芯片主要采购自意法半导体(ST),而ST的大部分衬底又来自Wolfspeed(即Cree)。这形成了“Wolfspeed—衬底、ST—器件、特斯拉—封装”的清晰垂直分工。特斯拉凭借自研封装能力,对裸芯片进行外采,并已将设计开放给多家海外大厂,实现多供应商供货。

中国功率器件产业的位势

在全球SiC MOSFET竞争格局中,克里(Cree)、意法(STM)、安森美(ON)为平面型主力,罗姆(Rohm)、英飞凌(IFX)为沟槽型先行者,国内企业尚未进入第一梯队。国内厂商当前重心仍以IGBT为主,碳化硅模块出货量较大的比亚迪,实际采购自意法(ST)或博世(Bosch)的晶片后自行封装;斯达则采购克里(Cree)晶片进行封装。值得注意的是,国内厂商在封装成品阶段大部分只能做成二极管,工艺要求更高的MOS管尚难突破,因此二极管领域已成红海,而MOS管则是蓝海市场。此外,碳化硅主流产线仍为6寸,克里(Cree)的8寸线尚在扩产,晶圆尺寸的升级是未来降本与产能释放的关键。

常见问题

特斯拉Model 3召回是否确认是SiC衬底问题?

官方未证实召回与碳化硅的直接关联。景顺基金经理杨锐文在路演中推测,可能是衬底一致性问题导致特定参数漂移,进而引发单管一致性差异。该事件一定程度上说明碳化硅产品仍存在不稳定性,需要更多可靠性验证。

国内功率器件厂商与国际巨头差距在哪里?

差距主要体现在材料端与器件端:衬底自主能力薄弱,晶片多依赖外购;MOS管工艺水平尚未达到车规级要求,产品多停留在二极管阶段。封装环节是国内厂商相对有积累的领域,但为发挥碳化硅性能,封装设计仍需重新迭代。

碳化硅MOS管的技术演进方向是什么?

参照IGBT历史,碳化硅MOSFET正从平面型(Planner)向沟槽型(Trench)演进,沟槽型在导通电阻等参数上更具优势,但氧化层可靠性是车规验证的关键挑战。当前克里(Cree)、意法(STM)、安森美(ON)以平面型为主,罗姆(Rohm)、英飞凌(IFX)则是沟槽型先行者,后续工艺验证与市场放量仍需时间。