特斯拉自研TPAK封装并开放设计、同时多源采购SiC裸芯片,正在推动功率器件产业链从“IDM一体化”模式转向“设计—制造—封装”环节的专业化分工,价值分配也随之重新洗牌。这一模式下,封装设计成为高附加值环节,由特斯拉掌握;器件制造由意法半导体(ST)等承担;衬底供应则集中于Wolfspeed(原Cree)等上游厂商。 产业链各环节的议价能力和利润分配,正围绕“谁掌握设计、谁掌握工艺”重新划分。
特斯拉的TPAK封装与供应链模式
特斯拉在功率器件使用上,为最大化性能采用了自研封装,命名为TPAK(Tesla Pack)。这一封装设计不仅兼容碳化硅MOSFET裸芯片,还可接入IGBT芯片,甚至在未来车规大功率氮化镓技术成熟后装入氮化镓芯片。特斯拉会根据不同功率等级,选择不同数量的TPAK进行并联组合。
在供应链策略上,特斯拉通常对裸芯片进行外采,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)。模块封装设计由特斯拉完成,且这些设计已开放给其他海外大厂,实现了多供应商供货的局面。 这意味着特斯拉将自身定位从“器件采购方”升级为“封装设计定义者”,把高附加值的封装设计环节掌握在自己手中。
产业链价值分配的新格局
在特斯拉主导的TPAK+多源采购模式下,功率器件产业链的价值分配呈现明显分化:
| 产业链环节 | 代表性参与者 | 价值定位 |
|---|---|---|
| 衬底 | Wolfspeed(原Cree) | 上游核心材料供应 |
| 器件制造 | 意法半导体(ST)等 | 裸芯片制造 |
| 封装设计 | 特斯拉 | 掌握设计定义权 |
| 封装代工 | 国内厂商为主 | 制造执行环节 |
国内企业中,碳化硅模块出货量较大的比亚迪,实际也是采购意法(ST)或博世(Bosch)的晶片后自行封装;斯达同样采购克里(Cree)的晶片再封装。但国内厂商的封装设计能力与特斯拉存在明显差距——为发挥碳化硅性能,封装需要重新设计,而国内厂商在成品封装阶段大多只能做成二极管,对工艺要求更高的MOS管仍力不从心。这导致二极管市场因竞争激烈成为红海,而MOS管市场因技术门槛高、原由国外品牌主导,成为增量蓝海。
常见问题
特斯拉为什么选择自研封装而非采购完整模块?
自研TPAK封装让特斯拉能够根据自身电机和逆变器需求定制封装设计,灵活兼容SiC MOSFET、IGBT乃至未来的GaN芯片,同时通过开放设计给多家海外大厂,实现多源采购以保障供应链安全。
国内厂商在这一轮价值分配重塑中处于什么位置?
国内厂商目前多集中在封装代工环节,部分企业如比亚迪、斯达采用外购晶片+自封装模式,但封装设计能力与特斯拉差距明显。在碳化硅MOS管这一高附加值领域,国内厂商仍以二极管产品为主,技术升级空间较大。
碳化硅产业链未来降本的关键在哪里?
碳化硅晶圆尺寸的扩大是降本的关键路径。目前碳化硅主流仍是6寸线,8寸线尚在扩产中。晶片尺寸越大,单片产出的芯片数量越多,若晶圆厂无法快速放量8寸产线,碳化硅晶圆将面临供货不足,降本进程也会相对滞后。