比亞迪建成全行業最大碳化硅工廠，中國模式也不一定輸給國際大廠

在本月 7 日的中國汽車重慶論壇期間，比亞迪品牌及公關處總經理李云飛表示，比亞迪新建碳化硅工廠將成為行業最大的工廠。

李云飛在訪談中表示，“我們是 2003 年做汽車的，但我們 2002 年就成立了比亞迪的半導體團隊，我們做半導體的時間比做汽車的時間還要早一年。我們 2008 年的時候就收購了寧波中緯半導體（臺資企業），當時業內一片嘩然！你要做車、手機電子零部件，突然收購個半導體（公司）想干啥？當時我們也做得不夠透明，其實我們進入汽車行業就是奔著電動車去的。電動化、智能化就伴隨著 IGBT 這些半導體的材料模塊的需求，所以很早就開始投入了。”

李云飛還透露，比亞迪最新的碳化硅工廠將于今年下半年投產，產能規模是全球第一，是第二名的 10 倍。“每一家電動車企業都說自己用碳化硅，成本很高的，但確實是好東西。”

今年下半年起，比亞迪 20 萬左右的車型也將搭載應用碳化硅的智能化方案，從而實現智能駕駛等更大范圍的搭載應用，會通過 OTA（若硬件具備）或推出新款車型（若硬件不具備）的形式來覆蓋。

比亞迪曾在 2021 年世界智能網聯汽車大會展示 6 款“高精尖”功率器件產品：V-215、V-305（碳化硅模塊）、V-SSDC（碳化硅模塊）、V-DUAL1、IGBT 晶圓、FRD 晶圓。

而在今年北京車展期間，比亞迪曾展出 1200V 1040A 高功率碳化硅模塊。該模塊最早 2022 年 6 月發布，在不改變原有模塊封裝尺寸的基礎上將模塊功率大幅提升了近 30%，主要應用于新能源汽車電機驅動控制器。


比亞迪在碳化硅的布局遙遙領先

早在2005年比亞迪就開始了相關布局。可以說在SiC方面，是全球最先布局的那一批汽車企業。2020年，比亞迪在SiC方面取得了重大技術突破，并實現SiC模塊在新能源汽車高端車型電機驅動控制器中的規模化應用。目前在比亞迪漢、唐四驅等旗艦車型上已大批使用SiC模塊。比亞迪又成為國內首次在自產電動汽車上應用自主研發SiC模塊的車企。

同年12月，比亞迪半導體產品總監楊欽耀表示，車規級的IGBT已經走到5代，碳化硅MOSFET已經走到3代，第4代正在開發當中。 正在規劃自建產線。當時是國內車企首次傳出將自建SiC生產線。

在汽車領域，依托在車規級半導體研發應用的深厚積累，比亞迪半導體率先制造并批量生產了IGBT、SiC MOSFET、IPM、MCU、CMOS圖像傳感器、電磁及壓力傳感器、LED光源、車載LED顯示等多種車規級半導體產品，可以說，在一定程度上打破了國產車規級半導體的下游應用瓶頸，助推我國車規級半導體產業的自主安全可控和全面快速發展。

在SiC器件領域，比亞迪半導體產品主要包括主要包括SiC單管和SiC模塊，采取IDM經營模式，已形成包含芯片設計、晶圓制造、模塊封裝與測試、系統級應用測試的完整產業鏈。公司已實現SiC模塊在新能源汽車高端車型電機驅動控制器中的規模化應用，也是全球首家、國內唯一實現SiC三相全橋模塊在電機驅動控制器中大批量裝車的功率半導體供應商。目前，比亞迪的IGBT和SiC產品仍以供貨比亞迪集團內部車輛為主，除供應比亞迪集團外，也已進入小康汽車、宇通汽車、福田汽車、瑞凌股份、北京時代、英威騰、藍海華騰、匯川技術等廠商的供應體系。

其他車企在碳化硅產業的布局

長安汽車：自建SiC項目+投資+CSS技術平臺

2021年底，長城汽車股份有限公司與河北同光半導體股份有限公司簽署戰略投資協議。這宣告著長城汽車正式進軍第三代半導體核心產業。長城汽車作為領投方入股同光股份，將推進后者的碳化硅產業發展，聚焦第三代寬禁帶半導體碳化硅在新能源汽車產業的應用。2022年，長安汽車推出首款SiC車型沙龍機甲龍，因搭載了SiC技術，支持800V超級快充，峰值電流高達600A，充電10分鐘，即可實現CLTC續航401公里。

除了自建SiC模組項目外，長城汽車也在積極布局SiC產業鏈。緯湃科技將為長城汽車旗下中高端電氣化平臺配套新一代高壓逆變器，可根據客戶需求適配不同功率、不同模塊（硅基/SiC）的應用。

2023年，長城汽車對SiC產業鏈進行入深入的布局，模組封測項目聚焦核心技術，通過CSS技術平臺，模塊控制密度可以提升50%、成本降低30%，主要應用于主逆變器及充電領域，規劃車規級模組的年產能是120萬套。長安汽車旗下的蜂巢傳動科技正在加快SiC模塊生產線的建設進度。


上海大眾：完成碳化硅“三合一”試制，預計搭載在ID.4 X車型

2022年，上汽大眾官方宣布完成碳化硅“三合一”電橋試制，未來將搭載在ID.4 X車型上。這項技術將有效提升車輛的續航水平。

上汽大眾驅動系統部門在2021年3月正式立項，開發一款MEB平臺的碳化硅“三合一”電橋產品。上汽大眾與國內領先的碳化硅功率半導體模塊供應商“臻驅科技”合作，加快開發進程。6月底，項目組完成了碳化硅電控部分的產品設計和開發。7-11月，項目組在公司內部臺架上獨立完成了碳化硅 “三合一”電橋的集成試制和測試。12月，經過數月的測試、迭代和驗證，該產品亮相“上汽大眾預研技術展示日”。據悉，碳化硅電控的最高效率達到99.9%，未來搭載碳化硅技術的ID.4 X車型可以提升4.5%續航里程。


吉利：200KW SiC電驅下線，2023款極氪001搭載SiC新車

2022年，極氪威睿200kW SiC電驅動總成正式批產下線。該款總成是基于吉利浩瀚架構打造的首款SiC電驅產品，其中的核心SiC模塊則由國內廠商芯聚能提供。該產品可使整車續航里程提升約3%~5%左右。目前吉利共擁有3款SiC汽車，其中2022年發布的包括smart精靈和極氪009，分別于4月和11月發布，還有2023年1月發布的極氪001。

2023年1月，吉利極氪001率先推出了SiC新車。這款新車依托碳化硅技術，通過熱管理系統&驅動系統優化，有效提升電驅系統效率，讓極氪001的CLTC綜合工況續航提升6-10km，零到百公里加速時間僅需3.8s；除了現款的86kWh和100kWh電池包外，最大可支持140kWh電池包，實現CLTC綜合工況續航里程1032km。

蔚來：已經量產5款SiC車型

作為造車新勢力的代表品牌之一的蔚來，2020年7月SiC項目已經立項。2021年6月首臺碳化硅電驅系統 C 樣件下線。接著，蔚然動力一份編制于2021年8月份的新能源汽車電驅動系統擴建項目環評報告顯示，除了碳化硅研發實驗室外，蔚來將建設自研碳化硅功率模塊工藝實驗。

據悉，蔚來采用了SiC電驅系統的純電動汽車包括ET7和ET5。其中ET7是首款搭載SiC電驅的車型，采用的前永磁同步電機功率達到了180kW，使用了碳化硅功率模塊替代了傳統的硅基IGBT功率模塊，以彌補傳統硅基IGBT電壓范圍窄、通過的電流不夠大的劣勢。第二款SiC電驅車型，ET5，是在后驅采用210kW的碳化硅永磁電機。

除了ET5和ET7外，蔚來旗下還有三款SiC車型，分別為ES7、新一代ES8及EC7。其中，蔚來ES7于2022年6月發布，新一代ES8及EC7于2022年12月發布；ET7已于2022年3月啟動交付；ET5 于2022年8月正式下線，9月開啟交付。

SiC給新能源汽車帶來的兩大方面的好處：一是在低載時的能效和里程可顯著增加，尤其是在城市工況下，綜合工況效率≥91.5%；二是通過的電流能力提升了30%，帶動續航里程等性能的提升。與此同時，電池的容量越大，使用SiC能夠帶來的利益越多。


中國以特有模式追趕碳化硅大廠

SiC 已逐漸在電動車主驅逆變器中扮演要角，未來隨著電氣架構將往800V邁進，而耐高壓SiC 功率元件預料將成為主驅逆變器標配。面向產業朝800V及以上高壓方向發展，目前碳化硅功率模塊在電動車主驅逆變器的規模化應用已經開始。

今年3月，小米汽車的定價迷霧終于散開。按照行業內估算（注意是估算，小米SU7單電機版本的碳化硅MOSFET用量約為64顆，雙電機版本足足用了112顆，這還不包括充電樁等其他環節。長達半年的鋪墊中，800V碳化硅高壓平臺一直是小米的宣傳重心。鑒于碳化硅的高成本，雷軍還放出煙霧彈，稱配置不低于40萬元人民幣。

結果發布會開完，最貴的版本也就30萬。與定價的巨大差距有小米讓利的因素，也有國內碳化硅供應鏈“送溫暖”在先。

與Wolfspeed引以為傲的“唯一垂直一體化”不同，國內碳化硅產業鏈各個環節之間分工明確。

比如上游做襯底的最多做到外延，不會把業務延伸到器件和模組；器件和模組廠商也分工明確：相比海外大廠設計、制造、封裝一體化的IDM模式，中國廠商也更傾向于三個環節各司其職的模式。

全球碳化硅MOSFET出貨量最高的英飛凌、意法半導體就是IDM模式，國內很大一部分出貨則是依靠華虹半導體、芯聯集成這樣的代工廠。

換句話說，中國公司是面粉廠專做面粉，面包店專做面包，甚至和面、揪劑子和包裝都有單獨的公司做。

一方面是客觀技術水平限制，另一方面在于中國公司作為后來者，只有更加細分的分工，才有可能在短時間內快速提高產能，縮小與海外公司的差距。Wolfspeed建一個8英寸襯底廠的速度是48個月，而國內供應鏈在同樣的時間里，很可能可以同時建了一個襯底廠、一個代工廠、一個模組廠和一個封測廠。

這種力度之下，國內碳化硅產能雖然基數低，但增速驚人。

日本富士經濟多年的跟蹤報告顯示，2023年全球碳化硅襯底市場，中國兩家廠商份額首次進入前五，其中天岳先進擠下千年老二Coherent，僅次于Wolfspeed。

研究機構Trendforce則激進的預測：2024年底，中國廠商的年產能將達到150萬片。據此計算，全球碳化硅襯底將有一半來自中國。除了小股部隊多線進攻的策略，碳化硅襯底的特點，也給了中國公司彎道超車（真彎道，能匯入主路的那種）的機會：目前，主流碳化硅襯底仍然是6英寸。和“切”芯片的硅晶圓一樣，在芯片大小不變的情況下，襯底尺寸越大，浪費的邊角料就越少。從6英寸提高到8英寸，將使單位成本降低35%。

除了Wolfspeed，大部分海外廠商的6英寸產線建設成本還沒折舊完，只能讓財務一邊算賬，一邊向8英寸騰挪。但輕裝上陣的國內廠商沒什么包袱，可以直接把資本開支砸向8英寸產線。

2023年，全球范圍落地的12個8英寸項目中，3個由中國廠商主導的，1個由中歐公司合辦。

去年年底的廣州車展上，800V碳化硅平臺幾乎成了各家展臺標配。幾年時間里，國內搭載800V碳化硅的電動車價格，已經從30萬以上迅速下探到了20萬左右的價格帶，有了足夠的產能承接，成本下降便水到渠成。

小米汽車發布會上，三家新勢力的掌舵者神情復雜，但碳化硅廠商看著快十萬的大定數字，估計已經在夢里笑醒了。