特斯拉率先让碳化硅器件上车起到了关键推动作用。多方机构都预测，在未来5-10年间，碳化硅器件的应用增长点会陆续涌现，包括新能源 汽车 、储能、光伏风能发电、5G通信等领域。
碳化硅商用落地的典型代表就是特斯拉，在其推动下，碳化硅的应用进度和市场空间都打开了想象力。
基本半导体董事长汪之涵在前述论坛演讲中指出，从1982年IGBT发明到现在，其仍然是功率半导体器件中最为重要的一个，在各种电力电子应用中发挥着巨大作用。
不过在过去几年时间里，人们欣喜地发现，在很多高端应用中，碳化硅MOSFET已经逐渐取代硅基IGBT。“这个取代的过程和势头，似乎比大家前几年的判断来得更早更快，所以我们认为，碳化硅成为功率半导体主流的时代似乎已经来到。”他续称，虽然目前碳化硅器件的成本比硅基IGBT要高不少，但从全生命周期成本来看，通过使用碳化硅器件，现在的账已经能算过来了。
根据Yole研判，到2027年预计全球碳化硅芯片市场规模约63亿美元，其中接近80%的市场（也即约50亿美元）来自于新能源 汽车 。汪之涵指出，根据其团队测算，随着碳化硅产品成本降低，到2027年，一辆车上不同部件使用碳化硅的价格在2000-3000元，那么届时全球将有一千万辆车使用碳化硅器件，实际上这个数量将只多不少。
芯粤能半导体CTO相奇则指出，“双碳”战略正开启新能源转换的黄金时代，其中电能转换推动需要功率器件，碳化硅器件在其中优势尽显。
根据机构统计，到2030年，中国大陆总用电量将达到10.5万亿度/年，若能用碳化硅功率器件替代传统硅基器件，可节电万亿度，约等于10座三峡大坝。
从应用端来看，新能源 汽车 、光伏和储能、航天、工业等领域牵引下，全球碳化硅市场的规模正快速成长，预计2019-2025年的复合年均增长率为30%。
山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆教授徐现刚也指出，碳化硅单晶应用主要为两个方面：一是电力电子碳化硅器件领域，在导电型衬底之上做碳化硅同质外延，如新能源 汽车 、高铁运输、智能电网的逆变器等器件上应用；二是把碳化硅作为衬底材料，生长氮化镓材料的异质外延，在高频大功率微波电子器件里获得了较大应用，也在雷达、通信系统等方面有应用。
不过，目前国内在碳化硅功率器件和衬底市场依然有较大发展空间。据调研机构Yole统计，无论是碳化硅器件销售额，还是碳化硅导电型衬底市场视角来看，占据主要份额的都为来自美国、欧洲和日本的公司，部分情况下甚至有垄断态势。
一种观点认为，在关键碳化硅衬底技术方面，国内和海外厂商的差距大约是2-3年，但随着集中力量推进研发，这个时间差距有望进一步缩短。
徐现刚在演讲中指出，从衬底发展来看，海外厂商在十年前突破了6英寸衬底技术，目前已稳定导入产业；并在国内“十三五”期间突破了8英寸衬底量产的关键难题，正快速导入量产进程。
国内厂商近些年来也在积蓄经验后快速推动研发落地。“针对碳化硅单晶的研究前期，我们亟需和下游密切配合。在研发2-3英寸单晶时，很难找到电力电子大规模应用，所以我们找到了光电子应用；在6英寸和8英寸单晶上，我们希望和半导体界以及电力电子行业密切配合，也做好了准备。产业角度的需求已经非常旺盛；技术路线上，碳化硅外延的整个产业链不存在被制约发展的问题，所以我认为，8英寸时代真正到来了。”
他续称，就像最开始一种观点认为硅基不用那么着急被碳化硅器件替代一样。特斯拉作为第一个吃螃蟹的人成功之后，大家都开始积极跟进，才有了现在被认为行业将爆发式增长的预期。“所以我想碳化硅晶圆尺寸发展也一样，成熟的8英寸衬底推出后，必然会让成本降低。当然先要面对研发、材料良率低等现阶段难题，但实际上随着技术进步，这也是之前6英寸研发过程中都遇到过的情况。”
还有一个不可忽视的问题是各地的积极建设。一些行业人士指出，在未来十年，整个碳化硅行业面临着巨大机会，同时挑战也很大。目前国内多个省份和城市已经开始推动碳化硅材料和器件等环节的大规模项目落地，这一方面意味着各地都在认可碳化硅的发展未来并积极促进，但另一方面，大规模建设后，在未来几年可能也会面临行业整合过程。
同时，目前南沙在碳化硅领域的产业链已经部署相对完善。“我们称为‘聚沙成塔’，打开地图看会发现，南沙的确是一家一家公司拼图一样拼出了一个产业园，从南砂晶圆开始不断延伸产业链。因此我们认为，南沙发展半导体产业有其独特的思路和节奏。”
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大型项目。南沙科创项目属于大型项目类别。南沙科创中心芯新产业园项目总计容建筑面积约22万平方米，项目总投资超18亿元。该项目通过对半导体产业链上中下游进行充分的研究分析，建立适应企业全生命周期的产业生态系统，提供满足从中小型企业到大型企业需求的各种生产研发空间，融入多样化产业配套设施，营造共享、活力、人性化的现代制造研发园区。投中网获悉，日前，理想 汽车 投资成立了一家半导体公司。
这家半导体公司叫苏州斯科半导体，由理想 汽车 关联公司——北京车和家 汽车 科技 有限公司与湖南三安半导体有限责任公司共同持股，注册资本3亿元。该公司的法定代表人是许勇辉，经营范围含电力电子元器件、半导体分立器件制造销售；电子元器件制造等。
这是理想 汽车 布局SiC芯片的一个重要举动。在全球缺芯潮愈演愈烈的情形下，芯片已是新能源 汽车 的兵家必争之地，SiC芯片又在新能源车企中占据什么样的地位？
竞争之地，各家车企纷纷角逐。不仅是理想 汽车 ，前有特斯拉作为先行者，后有小鹏、蔚来、上汽、一汽、丰田、本田等，车企们都不愿在此处落后。
意在何处
这是理想 汽车 风险最小的选择。
此前，据国家市场监督管理总局反垄断司官网中经营者集中简易案件公式披露，车和家与三安半导体设立合资公司，车和家持股比例70%，三安半导体持股比例30%。
三安半导体是什么来头？它主要从事SiC衬底、外延、芯片相关半导体材料的研发、生产和销售业务，背后是三安光电股份有限公司（简称：三安光电）100%的控股子公司，后者是中国最大的LED外延片和芯片制造商，已在国内主板上市。
由此推测，理想 汽车 与三安半导体此次设立合资公司是为了联手布局车用SiC芯片、模块市场。
什么是车用SiC芯片？它在新能源 汽车 中又占据什么样的地位？
SiC芯片指碳化硅，明确来讲，它是新一代半导体——第三代化合物半导体的重要基础材料，是第三代半导体产业的关键。部分西方发达国家对中国实施严格禁运，也制约了国内半导体行业的发展，这样一来，我国实现国产替代的需求越来越旺盛。
碳化硅功率器件的特点是——耐高压、耐高温、低损耗等性能，可以有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化等需求，在新能源 汽车 、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域有明显优势。
用在新能源 汽车 身上呢？
相比传统Si材料，SiC材料可以帮助新能源 汽车 延长续航里程、缩短充电时间。新能源 汽车 比传统燃油 汽车 对半导体元器件功率的要求更高，用量也要多出几倍。
通用 汽车 公司副总裁希尔潘·阿明说：“电动 汽车 用户正追求更长的续航里程，我们把碳化硅视为电力电子设计中的一种重要材料。”
广汽埃安新能源 汽车 有限公司技术中心经理湛绍新也说过：“功率半导体是新能源 汽车 有别于传统燃油车的重要零部件，每台电动车大约需要配备90-100个，如果是四驱系统则需求量还要再增加50%，功率半导体在整车半导体中的价值量占比约60%。而碳化硅主打的性能就是高压和高频，进而衍生出耐高温和大功率的特点，对于整车来说可以提高能量转换效率以及使系统体积小型化。”
还有一点，每辆新能源 汽车 使用的功率器件价值约在700美元到1000美元。使用碳化硅衬底材料，可以为新能源 汽车 节省大量成本。
三安光电作为龙头企业，理想与它合作成立合资公司，必然有更强的溢价能力，成本更低，风险更低，效率还有保证。最重要的，是可以保证未来理想 汽车 上源源不断的用量。
理想 汽车 创始人、董事长兼CEO李想曾说，碳化硅电驱系统是理想 汽车 高压纯电平台的四个核心技术之一。看来，李想重视SiC芯片在理想车型上的应用，大有势在必行之势。
纵观整个新能源车企市场，不仅理想在加速布局，其他车企，哪一个不在此地加速竞争？
用力角逐
全球缺芯潮不断蔓延，各种原材料短缺的问题一直存在。各车企玩家们为了提前应对这些难题，只有各出奇招。
归根结底，SiC器件非常适合用于电动 汽车 的电源设计，车企们又怎么不会惦记这个香饽饽？
据估算，仅SiC电机控制器功能安全产品的未来需求产值就达到一年2亿元。
严格意义上，从发展 历史 上讲，特斯拉依然是碳化硅芯片使用的先行者。自特斯拉之后，各家车企纷纷下场。
2016年4月，特斯拉打响了SiC MOSFET的第一q，至此，SiC不仅成为半导体厂商激烈涌进的热门赛道，同时也在加速进入 汽车 。
2018年，特斯拉在Model 3中首次将IGBT模块换成了碳化硅模块。使用下来，在相同功率等级下，碳化硅模块的封装尺寸明显小于硅模块，并且开关损耗降低了75％。换算下来，系统效率可以提高5％左右。
之后，特斯拉推出的Model Y的动力模块后轮驱动也采用SiC MOSFET。2021年6月11日发布的新款Model S Plaid，成为全球最快的量产车型，其逆变器继续采用碳化硅技术。
特斯拉Model 3的成功，在 汽车 与芯片行业掀起轩然大波，也催生了一系列对SiC芯片的应用和开发。
就这样，比亚迪、蔚来、小鹏、理想、北汽新能源、上汽、丰田、本田、现代、长城、吉利、广汽、一汽、奇瑞等纷纷在自家车型上实践SiC产品。
市场好不热闹，有自建生产线的，有运用投资方式的，还有像理想这样成立合资公司的。
在自建生产线这条路上，比亚迪走得比较早。
2020年底，比亚迪宣布自研碳化硅芯片，它在2021年5月扩建了模块生产线。2021年8月11日，比亚迪汉的第100000辆新车的电机控制器首次使用它自主研发制造的高性能碳化硅功率模块。
蔚来也采用了自研的办法。2021年10月的消息，将自研一条SiC功率模块实验线，新增若干测试设备。
除了自研的方式，车企们最常用的方式还是投资。
值得一提的是，上汽、小鹏等投资SiC衬底龙头天岳先进，2022年初，天岳先进已在科创板上市，成为碳化硅首家上市公司，更是此产业中的龙头企业。
北汽投资的北京安鹏行远新能源产业投资中心（有限合伙）也投资了SiC半导体企业上海瞻芯电子 科技 。瞻芯电子主要提供的是以SiC功率器件、SiC驱动芯片、SiC模块为核心的功率转换解决方案。
2021年11月30日，上汽集团与旗下市场化私募股权投资平台尚颀资本共同出资5亿元，完成对国内领先车规级芯片及SiC功率器件生产企业积塔半导体的A轮投资。
值得一提的是，在2021年初，尚颀资本还参与投资了上海瀚薪，布局SiC赛道。上海瀚薪 科技 是一家致力于研发与生产第三代宽禁带半导体功率器件及功率模块的高 科技 企业。
当然，还有像理想一样成立合资公司的。
2021年5月18日，一汽集团合资企业苏州亿马半导体的碳化硅模块项目正式投产，一期投资 2 亿元。
还有吉利 汽车 ，2021年5月，吉利与芯聚能半导体、芯合 科技 等，合资成立了广东芯粤能半导体有限公司，以布局车规级功率半导体。芯粤能位于广州市南沙，是一家面向车规级和工控领域的SiC芯片制造和研发的芯片代工公司。
很快，SiC成为群雄逐鹿之地，布局者们覆盖了 汽车 产业和半导体产业的所有环节。
而理想此次的选择，也早有征兆，与龙头企业成立合资公司是它在SiC这一兵家必争之地的一个重要选项。很显然，安全、合理、有保障。(文/李彤炜 来源/投中网)
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