電動車推動，SiC市場規模將暴增17倍
據臺媒moneyDJ報道，因為電動車普及加持，帶動車用功率模組(Power Module、以下簡稱PM)市場將逐年擴大、2030年市場規模預估將暴增4.6倍，其中2030年采用碳化硅(SiC)制功率半導體的SiC-PM市場規模預估將飆增17倍、超越采用硅(Si)制功率半導體的Si-PM市場。
日本民間調查機構矢野經濟研究所24日公布調查報告指出，隨著xEV(電動車EV和油電混合車HV)全球銷售擴大，帶動2021年車用PM全球市場規模(以廠商出貨金額換算)預估將年增43.1%至2,656.92億日圓，其中Si-PM市場規模預估年增39.3%至2,150.36億日圓，而特斯拉(Tesla)Model 3開始采用的SiC-PM市場規模預估年增61.4%至506.56億日圓。
矢野表示，隨著xEV持續擴大普及，預估今后車用PM市場將逐年呈現擴大，2025年車用PM全球市場規模預估將達6,354.74億日圓、將較2020年(1,857.22億日圓)暴增242%，其中2025年Si-PM市場規模預估為4,552.86億日圓、將較2020年(1,543.30億日圓)暴增195%，SiC-PM市場規模預估為1,801.88億日圓、將較2020年(313.92億日圓)暴增474%。
矢野指出，預估在2025年之前，隨著6吋SiC晶圓真正導入量產、功率半導體廠商量產技術進步，推動SiC功率半導體成本下降，帶動使用SiC-PM的對象將從高階電動車擴大至部份中階電動車上，加上2026年以后、考慮在新推出的電動車上使用SiC-PM的車廠增加，因此預估自2026年起車用SiC-PM市場將真正進入擴大期，預估2030年SiC-PM市場規模將超過Si-PM市場。
矢野預估2030年全球車用PM市場規模將擴大至1兆338.38億日圓、將較2020年跳增4.6倍(暴增457%)，其中SiC-PM市場規模預估達5,642.28億日圓、將較2020年飆增17倍(飆增1,697%)，Si-PM市場預估為4,696.10億日圓、將較2020年暴增2倍(暴增204%)。
日本市調機構富士經濟(Fuji Keizai)6月10日公布調查報告指出，2020年功率半導體市場雖陷入萎縮，不過自2021年以后，因車輛電子化、5G通訊相關投資增加，加上產業領域需求回復，因此預估市場將轉趨擴大，預估2030年市場規模將達4兆471億日圓、將較2020年成長44.3%。
富士經濟表示，自2021年以后，在汽車/電子設備需求加持下，預估碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等次世代功率半導體市場將以每年近20%的速度呈現增長，2030年市場規模預估為2,490億日圓、將較2020年跳增3.8倍(成長約380%)。
其中，因汽車/電子設備需求加持，來自中國、北美、歐洲的需求揚升，預估2030年SiC功率半導體市場規模將擴大至1,859億日圓、將較2020年跳增2.8倍；GaN功率半導體市場規模預估將擴大至166億日圓、將較2020年飆增6.5倍；氧化鎵功率半導體市場規模預估為465億日圓。
矢野經濟研究所9月27日公布調查報告指出，因歐美陸等全球主要市場已揭露xEV(包含電動車EV、油電混合車HV、插電式油電混合車PHV和燃料電池車FCV)普及目標，帶動今后xEV銷售量預估將以電動車為中心呈現急速增長，預估2025年全球xEV銷售量將達2,477萬臺、將較2020年暴增325%，占整體新車銷售量(2025年全球新車銷售量預估為9,062萬臺)比重將達27.3%。
矢野經濟研究所表示，預估2030年全球xEV銷售量將進一步揚升至5,026萬臺、將較2020年跳增7.6倍(暴增762%)，占全球新車銷售量(預估為9,968萬臺)比重將達50.4%，即每賣出2臺新車中、就有1臺為xEV車款。
車廠緊抱SiC巨頭的大腿
近日，Wolfspeed（前身為 Cree）宣布，公司已經與通用達成了SiC供應協議。根據協議，通用汽車打算在其基于 Ultium Drive 的下一代電動汽車中轉向更節能的碳化硅電力電子設備。作為協議的一部分，通用汽車將參與Wolfspeed供應保證計劃 (WS AoSP)，旨在為電動汽車生產提供國內、可持續和可擴展的材料。協議指出，通用所需的碳化硅功率器件解決方案將在國內采購，在 Wolfspeed 位于紐約馬西的新莫霍克谷工廠生產。
而在此之前，2019年5月，Cree 宣布就被大眾選為“未來汽車供應軌跡”的碳化硅合作伙伴；此外，英飛凌也是大眾FAST項目戰略合作伙伴，他們的合作點集中在大眾MEB電力驅動控制解決方案中的功率模塊。
據悉Wolfspeed已經在多個行業達成了總額超過 13 億美元的多年長期材料協議，憑借總額超過 150 億美元的器件管道（pipeline），以及比之前的設施計劃大 30 倍的產能增加。Wolfspeed正在推進多個產業從Si到SiC的重要轉型。
Wolfspeed這個名字是Cree最近修改的，在過去六年中它是該公司的碳化硅材料品牌，Wolfspeed 的名字“既體現了狼的高貴品質——領導力、智慧和耐力——以及速度，其特點是公司創新和運營的速度……”。Cree這幾年陸續剝離了三分之二的業務，將重心放在了SiC技術和生產上。
據Wolfspeed 晶圓廠運營高級副總裁 Rex Felton 表示，"無論何時你與三大汽車制造商達成任何部分的協議，這種承諾都代表著一大步，" Felton稱。“這證明了該行業致力于提供非常創新的電氣化解決方案，而碳化硅是實現這一目標的核心?！薄拔覀円呀浽谟闷嚠a品填充工廠的產能道路上走得很好，但這對于完全填滿它，我們還有很長的路要走，”Felton 說?！岸椅艺J為肯定會引起更多行業參與者對我們碳化硅解決方案的關注。”
據悉，碳化硅功率器件解決方案將在Wolfspeed 位于紐約馬西的具有200 毫米能力的莫霍克谷工廠生產，這是世界上最大的碳化硅制造工廠。這個最先進的工廠將于 2022 年初啟動。
再往前追溯，從1980年代起，豐田旗下的豐田中央研究所就開始和電裝共同推進SiC的研究，2007年豐田開始參與到開發中。去年4月，電裝和豐田合資成立MIRISE，進行下一代先進車載半導體的研究和開發。
豐田認為，影響混合動力車燃效的各因素中，大約20％的電力損耗是功率半導體造成的。因此，功率半導體的高效率化是提高燃效的關鍵技術之一。自主開發功率半導體，提高車輛的效率，非常必要。這幾年，豐田也正在將主要電子元件業務轉移到電裝。此舉足以顯示出他們對車載半導體的重視。
2018年3月，上汽和英飛凌成立合資企業上汽英飛凌汽車功率半導體（上海）有限公司；此后也有外媒報道，上汽正在探索如何確保其碳化硅芯片供應途徑，包括與零組件制造商組建合資企業。
2019年9月，意法半導體（STMicroelectronics）被選中為即將上市的電動汽車中的雷諾-日產-三菱（聯盟）提供高效碳化硅（SiC）電力電子設備，用于車載充電器（OBC）。作為雷諾-日產-三菱選擇的SiC技術合作伙伴，ST將提供設計支持，以幫助最大化OBC性能和可靠性。
2021年6月，雷諾集團和意法半導體又宣布，雙方達成了戰略合作，意法半導體將確保在2026-2030年滿足雷諾的寬禁帶（第三代半導體）器件產量需求。同時，雙方還將合作開發高效、尺寸合適的SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）技術和產品，以提高電動和混動汽車的功率性能。
2021年8月，羅姆透露，已與中國汽車大型企業吉利汽車在節能性高的新一代半導體領域展開技術合作。據稱，吉利將在目前處于開發階段的純電動汽車（EV）的核心系統中采用羅姆生產的新一代半導體，另外雙方今后還將在該領域推進共同開發。早在2020年2月，日本電動汽車企業GLM 宣布，與羅姆開發碳化硅800V系統。本田汽車公司、日產汽車公司也均和羅姆公司就HEV／EV應用SiC半導體技術進行了多年的合作研究。
除了這些傳統的SiC巨頭，汽車Tier 1廠商也成為車企的合作對象。譬如博世于2019年10月在德國正式宣布其開始碳化硅相關業務，生產基地位于德國羅伊特林根，主要來生產碳化硅的晶圓以及MOSFET。德國大陸集團子公司Vitesco Technologies（緯湃）在電控領域、電子領域有很多產品都是市場份額前三。
2021年3月25日，德國緯湃宣布，獲得現代汽車一份訂單，價值“數億歐元（超過7億人民幣）”，將為現代提供800V碳化硅逆變器。據該公司介紹，這是該技術首次“大量”成為主流，與傳統的400v系統相比，它提高了效率、充電功率和充電時間(大多數情況下僅為20分鐘)。如果這種向更高電壓系統的轉變成功，我們可能很快就會看到更多制造商逐漸轉向 800 V 標稱電壓。
緯湃科技首選羅姆半導體作為碳化硅(SiC)功率器件合作伙伴，緯湃科技計劃從2025年開始量產首臺碳化硅逆變器，屆時市場對碳化硅解決方案的需求預計大幅提升。
2021年4月21日，江淮汽車與博世簽訂了碳化硅逆變器等方面戰略協議。雙方就400V和800V電驅系統、碳化硅逆變器和電驅橋全方面開展交流合作。針對400V高速單減系統匹配純電輕卡項目在2021年雙方共同開發協作，爭取2021年年底具備小批量投放市場條件。
博世從1970年開始就已經在做半導體相關的產品。在汽車領域，從最初的ASICS，到傳感器再到功率半導體，以及到最新的碳化硅的功率半導體，博世正在逐漸壯大自己，此次缺芯，博世也深感危機，投資10億歐元自建12英寸晶圓廠，主要生產專用集成電路（ASICs）和功率半導體產品，工藝節點主要在65nm。
國產SiC廠商嶄露頭角
面對如此龐大的需求，在國內車企的大力支持和勇敢試錯的情況下，國內SiC廠商也被推上了潮頭。
2016年12月，北汽新能源與中車時代簽署戰略協議，重點圍繞IGBT模塊、碳化硅等技術進行合作。目前中車時代電氣域建有6英寸SiC（碳化硅）的產業化基地，據《湖南日報》報道，中車時代電氣擁有目前國際SiC（碳化硅）芯片生產線的最高標準。
2020年9月29日，三安集成與金龍新能源簽署戰略協議，共同推進碳化硅功率器件在新能源客車電機控制器、輔驅控制器的樣機試制以及批量應用。今年6月23日，三安光電宣布總投資160億元的湖南三安半導體基地一期項目正式點亮投產，將打造國內首條、全球第三條碳化硅垂直整合產業鏈。據悉，該產線可月產3萬片6英寸碳化硅晶圓。
2020年11月18日，精進電動發布了車用碳化硅控制器，并透露獲得了大眾TRATON的批量訂單；其自主研發的碳化硅（SiC）控制器具有高開關頻率，高效率，高功率密度等優點。并采用精進電動的最新輔助電源系統專利技術。此功能可確保在24V低壓丟失時車輛安全行駛。該產品適用于中、高電壓等級的乘用車、商用車以及物流車等。
另外，據基本半導體總經理和巍巍在2020年透露，他們和一汽、北汽、華域、藍海華騰進行合作。其車規級碳化硅模塊在2019年第四季度已開始上車測試；2021年，廣東芯聚能半導體有限公司總裁周曉陽表示，國產新能源車開始引入碳化硅MOSFET到主驅上，反應良好。
