相较之下,车用GaN 元件主要供应商主要为IC 设计公司,包含近期被英飞凌收购的GaN Systems、安世半导体(Nexperia)、Transphorm、EPC 等,而其芯片制造则主要由台积电、世界先进、汉磊等公司代工。 SiC 已逐渐在电动车主驱逆变器中扮演要角,未来随着电气架构将往800V迈进,而耐高压SiC 功率元件预料将成为主驱逆变器标配。 就连GaN也从消费性电子领域正摩拳擦掌要进入电动车领域与SiC争夺市场大饼。 从发展历史来说,全球首款碳化硅功率半导体SiC MOSFET的推出,是在2011年。 而在这之前,美国科锐(Cree)公司经过了将近二十年的研发,可谓“难产”。
產業人士表示,SiC 模組目前主要是電動車大廠特斯拉(Tesla)帶動採用,導入逆變器和車載充電器應用,不過其他電動車廠採用SiC模組時間,最快也要到 2023 年。 由於電動車用 IGBT 模組和 SiC 模組產線基本上可共用,因此台灣廠商除了布局電動車用 IGBT 模組,也同步開發 SiC 模組。 碳化矽等第三代半導體是近年市場追捧的新世代半導體材料,業界原認為是產業下個明日之星,特斯拉用量銳減,震撼市場,擔心將顛覆產業,牽動環球晶(6488)(6488)、朋程、漢磊、嘉晶等後市。 特斯拉这个事也没啥,不管是原油平台还是新车型,总归要用SiC,现在SiC总体缺货,我觉得短期有影响,对于市场容量的预期端起变小,但最终会变大。
特斯拉碳化矽: 厂商动态
第三代半导体体用于电动车正如火如荼,全球电动车大厂特斯拉(Tesla)却突然宣布,下一代的电动车传动系统碳化硅(SiC) 用量大减75%,因借创新技术找到下一代电动车动力系统减少使用碳化硅的方法,也不会牺牲效能。 台湾国际木工机械展将于今年实体举行,台湾为全球第4大木工机械出口国,外贸协会预估将吸引日本、越南、马来西亚等国际买主,与台湾业者在永续、新创等领域进行交流。 外贸协会与木工机公会主办的台湾国际木工机械展(WOOD TAIWAN)将于今年4月20日至4月23日于台北南港展览馆1馆举行,受疫情影响,展览睽违5年后实体举办,贸协表示,国际买主反应热烈,来自越南、泰国、日本、印尼及马来西亚等国的买主已陆续确认将来台参展。 本次参展厂商皆以实际行动落实「Envision aGreener Future」的展览标语永续精神,提供新式解决方案,提升木材使用率。 以本届展览规模最大的恩德科技为例,「智机化开板生产线」可降低资源浪费,提供家俱系统柜板业者各种高效率、低失误、高准确率与友善管理之全工厂制程解决方案。
同時,不只是硬體建設推動,新北市政府的「招商一條龍」政策,自108年起推動迄今,已協助廠商在新北落實投資221件,投資金額逾4,100億元,創造逾8.7萬個就業機會。 如新竹物流今年攜手新北市政府,於八里區斥資19億元建置「國際物流暨北區轉運中心」,預計創造500個就業機會,為新北智慧物流發展注入新的動能與契機,未來也透過轉運中心可望繼續帶動新型產業聚落發展。 新北市政府將持續以「馬拉松」精神,長期陪伴企業夥伴在新北持續擴大投資成果。 鄰近五大工業區的地理優勢,加上周遭有桃園機場捷運系統及台北港區位交通加持,不僅帶動產業發展,亦提升生活便利性。 著眼於環境永續建設規劃,園區內將設置污水處理廠,滿足製造業排放廢水需求。 富國銀援引 Yole 集團的資料指出,由於汽車業需求普遍強勁,碳化矽晶片供應鏈近期供給依然吃緊。
特斯拉碳化矽: 全球通 (多国语言报导)
特斯拉身处硅谷核心的Palo Alto,自Model S推出后就成为众多半导体公司最为重要客户之一,可以不受限制的采购到任何一家功率半导体头部企业的尖端产品,因此特斯拉只需专注于主业,集中资源投入整车层面和部分核心子系统的研发。 在上一篇文章发表后,一些读者在评论中就特斯拉和比亚迪谁在动力总成硬件技术方面更强展开了热烈的讨论。 笔者与这两家公司都长期合作过,可以说他们在电动汽车领域都是业内最优秀的公司之一。 但是考虑到比亚迪和特斯拉所处的环境和国情不同,两者的创业基因也有很大差异,单纯比较两者优劣就如果比较不同生态圈中的狮子和老虎一样,很难判断谁才是百兽之王。 业者说,考量到SiC体积小、重量轻且耐热,更因而间接使电池耗电量减少,也是提升续航里程的关键因素,虽然SiC的报价远比硅绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块高数倍,但就整台电动车的价格来看,SiC所占成本比重有限,创造效益却高。 业者指出,市场目前估算若该换的都换上SiC,则2辆Tesla纯电动车约要一片6吋SiC晶圆,如此就消耗掉全球当下SiC总产能,因此车厂近2年视来SiC为战略物资,且争抢力有增无减。
所有T2PAK都通过导热膏贴于水冷散热板上,较之前的散热设计大大简化。 与此同时,特斯拉在其车型销量增加时,可以通过多家供应商快速增加TPAK模块的产能,而不用受限于单一供应商,这在Model 3/Y车型销量较上一代Model S/X有了迅猛增长的情况下变得尤为重要。 未来当特斯拉推出更为廉价销量预期更高的Model 2,以及预定量超过百万台的Cybertruck时,能够在短时间内从多家半导体供应商处,获得海量TPAK模块供应将成为特斯拉供应链管理的重要一环。 根据研究单位的报告显示,基于第三类半导体各项特性优势,未来5年内在每两部车辆当中,将会有一部是搭载第三类半导体的电动车。 这情况也将使得第三类半导体在电动车市场中,于2027年到2030年间用量超过硅基半导体。
特斯拉碳化矽: 特斯拉次代車碳化矽用量將減 75%,Wolfspeed 盤後挫
若拆解目前第三代半导体在电动车上的应用,目前仍以用于主驱逆变器、车载充电器(OBC)、DC/DC 转换器的SiC 为主。 TrendForce 特斯拉碳化矽2023 分析师就指出,目前电动车用芯片约1000 颗,其中30 颗为第三代半导体元件(绝大多数为SiC)。 未来车用功率元件将持续成长,预估第三代半导体元件的需求也会大幅成长,至少将达到100 颗的规模。 特斯拉電動車推動碳化矽模組應用浪潮,也促使全球大廠積極布局碳化矽供應鏈。 資策會MIC指出,全球碳化矽產業由美、日、歐洲等企業主導,但目前具備碳化矽全產業鏈生產能力的廠商家數仍少。 台积电赴美投资设厂持续引起各界关注,宏棋集团创办人施振荣分析,这次台积电赴美投资设厂,一是因为重大客户都是美商,二是美国国安问题的考量,不过,对于制造移回美国、反全球化的发展,他认为,短期如果因美国政府的介入,也许还可以暂时维持,但长期是不可行的。
- 而且就现在的SiC扩产来看,海外扩产不及预期,而国内扩出来了,但良率和有效产能是成问题的。
- 所以必須要有更先進的技術來進行晶圓切割以維持高良率,擴產方有其意義,他也強調,英飛凌累積長久以來的發展技術,會比其他廠商更具優勢。
- BSI英國標準協會台灣分公司總經理蒲樹勝則認為,自行車賽的比喻雖淺顯易懂,但國際的減碳競賽其實不是要爭哪一國贏,更像是近期熱門韓劇《魷魚遊戲》,能否減碳已是生死鬥。
- 台湾供应链业者包括环球晶、合晶、太极等2020年在SiC领域均加码布局,主因下游车厂客户端的急急如律令。
Wolfspeed今年起已進入量產,其他大廠最快2024年起產線也開始量產。 不過產業人士表示,碳化矽模組在電動車的滲透率仍處於初期階段,主要是價格過高,其中碳化矽SiC晶片售價高出一般矽晶片達10倍至15倍;外資法人分析,受制於碳化矽磊晶速度、加工難度等因素,製造成本仍居高不下,因此僅有部分電動車廠採用。 特斯拉帶動電動車用碳化矽模組,使得其他電動車廠跟進,也讓SiC MOSFET供應吃緊。 資策會產業情報研究所(MIC)資深產業分析師何心宇指出,目前SiC MOSFET模組交期拉長至42週以上。 台湾车市买气在农历年后转旺,由于2月车市大幅成长,累计今年前二月的挂牌数67,607辆,年增4.2%,总市场领牌数优于各家车厂预期,呈现淡季不淡的局面。 车市2月总市场32,819辆、年增35%,比上月仅减少5.7%,领牌数优于原先预期的2.7万辆,同时也创下近24年来同期新高纪录,也让今年车市开春有了好兆头,市场对全年买气乐观看待。
特斯拉碳化矽: 特斯拉財務長辭職 盤中股價跌近4%
过去2-3年特斯拉干了个蛮牛逼的事情,它的Model系列方案是SiC和IBGT模块兼容的,它新车型有可能还是兼容的,毕竟要提高产业链话语权,两个方案都会有。 所以我想说让子弹飞一会,让后面趋势演绎一下,可能能看得更客观一些。 特斯拉碳化矽2023 5、更值得关注的其实不是SiC的需求,反而是国内厂商的技术实力和良率。
这样做的好处是可以在多家供应商中优中选优,为特斯拉车型找到性能最好或者性价比最高的芯片。 尤其各主流车厂积极转换电动车领域,催促元件厂加速布局,也让上游硅晶圆厂加快脚步,这也可以从台湾包括环球晶、合晶、太极等2020年在SiC领域均加码布局,主因下游客户端的急急如律令,业者指出,实际上,疫情期间客户端捆绑SiC料源更积极,这让相关上游硅晶圆厂无一不上紧发调。 业者进一步指出,即使在COVID-19及中美贸易战的紧张关系下,汽车产业销售受波及最明显,不过,仍不减SiC产业的加速布局,其实关键原因之一在于市场未来需求正明显浮现,或说只要供给得出、不怕没需求;需求迫切、对成长有限的供给端不断施压。 业者指出,目前Tesla的SiC MOSFET只用在主驱逆变器电力模块上,共24颗,拆开封装每颗有2个SiC裸晶(Die)所以共48颗SiC MOSFET。 除此之外,其他包括OBC、一辆车附2个一般充电器、快充电桩等,都可以放上SiC,只是SiC久缺而未快速导入。 摊开供应链的分布,SiC 芯片多由IDM 厂提供,以意法半导体、英飞凌、Wolfspeed 等为主导厂商。
特斯拉碳化矽: 产业聚焦
雖然每一家電動車廠都會希望能在控制成本的情況下擴大規模,但短期內,他們將更擔心如何確保新車款的碳化矽晶片供應,因為許多車款將在今年和明年陸續推出。 產業人士指出到 2023 特斯拉碳化矽 年之前,台廠與客戶在 SiC 模組仍處於產品開發與樣品驗證階段,且台灣半導體產業在研發 SiC 晶片,在前段磊晶和長晶製程仍有待努力,自主供應鏈可能出現斷層,政府應積極重視。 電動車市場成長帶動關鍵功率半導體元件和模組需求,攸關變頻、變壓、變流、功率放大、功率管理等功能,也攸關電動車快速充電效能,其中以絕緣柵雙極電晶體(IGBT)模組和第三代半導體SiC晶片和模組最為重要。
第三,碳化硅可承受高电压达1200V,减少硅基半导体开关切换时的电流损耗,解决散热问题,还使电动车电池使用更有效率,车辆控制设计更简单。 最后,碳化硅芯片面积具耐高温、高压、低电阻特性,可设计更小,多出来的空间让电动车乘坐空间更舒适,或电池做更大,达更高行驶里程。 英飞凌大中华区汽车电子事业部资深经理何吉哲表示,碳化硅之所以被电动车大量采用,因相较硅基半导体更适合车用。 特斯拉碳化矽2023 首先,碳化硅具更低电阻,电流传导时减少耗损,不但使电动车电池电量更高效率使用,也不会造成高电阻产生热的问题,不用花费太多成本设计散热系统,降低成本与车辆重量同时,也能使电动车有更高行驶里程。 以车用半导体领导厂商英飞凌 (Infineon)为例, 英飞凌受访时表示,虽然不知道特斯拉减少碳化硅会改采什么技术,也不清楚特斯拉从什么时候开始,但市场发展来看,不论传统车厂或新电动车厂,都对碳化硅需求强劲。
特斯拉碳化矽: 震撼! 特斯拉减用碳化矽
第三种可能是今天讨论非常多的,它把原先的并联变成混合模块,SiC用2颗,配套6颗IGBT,满配用12颗SiC+32颗IGBT,这种工作模式有好处也有难处。 好处上讲,SiC因为物理材料特性,散热好、转换效率高,可以通过系统控制的方式使得SiC期间运行在开关模式里面,剩下的IGBT工作在导通模式。 SiC开关模式损耗低,但导通模式略高,SiC开关损耗比较少利用SiC较高的效率转换。 IGBT工作在导通模式里开关损耗更高(发热大),而导通损耗低,组合了SiC和IGBT的有点,它是有工程创新的可能。 原先汉在超Model3、Y的时候就有讨论,特斯拉用的650V,单位面积功率大,很热,要用银烧结去干,比亚迪在逆向开发主逆变器的时候要上银烧结,但坊间很多人讨论的是你用的是1200V期间,是不是铜烧结也有机会搞定? 第三个挑战是SiC驱动和IGBT驱动不一样,如果要并联,IGBT并联容易,但SiC 特斯拉碳化矽2023 MOS跟IGBT功率并联,驱动是个挑战,这里面涉及到时序(并联和均流问题,水仙开关谁先导通要设计),此外,还涉及到能量回收(充放电反向电流导通的问题)。