在本月 7 日的中國汽車重慶論壇期間，比亞迪品牌及公關(guān)處總經(jīng)理李云飛表示，比亞迪新建碳化硅工廠將成為行業(yè)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(dǎo)體團(tuán)隊(duì)，我們做半導(dǎo)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(dǎo)體（臺資企業(yè)），當(dāng)時業(yè)內(nèi)一片嘩然！你要做車、手機(jī)電子零部件，突然收購個半導(dǎo)體（公司）想干啥？當(dāng)時我們也做得不夠透明，其實(shí)我們進(jìn)入汽車行業(yè)就是奔著電動車去的。電動化、智能化就伴隨著 IGBT 這些半導(dǎo)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(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模是全球第一，是第二名的 10 倍。“每一家電動車企業(yè)都說自己用碳化硅，成本很高的，但確實(shí)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(yīng)用碳化硅的智能化方案，從而實(shí)現(xiàn)智能駕駛等更大范圍的搭載應(yīng)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(wǎng)聯(lián)汽車大會展示 6 款“高精尖”功率器件產(chǎn)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(fā)布，在不改變原有模塊封裝尺寸的基礎(chǔ)上將模塊功率大幅提升了近 30%，主要應(yīng)用于新能源汽車電機(jī)驅(qū)動控制器。


比亞迪在碳化硅的布局遙遙領(lǐng)先

早在2005年比亞迪就開始了相關(guān)布局。可以說在SiC方面，是全球最先布局的那一批汽車企業(yè)。2020年，比亞迪在SiC方面取得了重大技術(shù)突破，并實(shí)現(xiàn)SiC模塊在新能源汽車高端車型電機(jī)驅(qū)動控制器中的規(guī)模化應(yīng)用。目前在比亞迪漢、唐四驅(qū)等旗艦車型上已大批使用SiC模塊。比亞迪又成為國內(nèi)首次在自產(chǎn)電動汽車上應(yīng)用自主研發(fā)SiC模塊的車企。

同年12月，比亞迪半導(dǎo)體產(chǎn)品總監(jiān)楊欽耀表示，車規(guī)級的IGBT已經(jīng)走到5代，碳化硅MOSFET已經(jīng)走到3代，第4代正在開發(fā)當(dāng)中。 正在規(guī)劃自建產(chǎn)線。當(dāng)時是國內(nèi)車企首次傳出將自建SiC生產(chǎn)線。

在汽車領(lǐng)域，依托在車規(guī)級半導(dǎo)體研發(fā)應(yīng)用的深厚積累，比亞迪半導(dǎo)體率先制造并批量生產(chǎn)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(guī)級半導(dǎo)體產(chǎn)品，可以說，在一定程度上打破了國產(chǎn)車規(guī)級半導(dǎo)體的下游應(yīng)用瓶頸，助推我國車規(guī)級半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主安全可控和全面快速發(fā)展。

在SiC器件領(lǐng)域，比亞迪半導(dǎo)體產(chǎn)品主要包括主要包括SiC單管和SiC模塊，采取IDM經(jīng)營模式，已形成包含芯片設(shè)計、晶圓制造、模塊封裝與測試、系統(tǒng)級應(yīng)用測試的完整產(chǎn)業(yè)鏈。公司已實(shí)現(xiàn)SiC模塊在新能源汽車高端車型電機(jī)驅(qū)動控制器中的規(guī)模化應(yīng)用，也是全球首家、國內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)SiC三相全橋模塊在電機(jī)驅(qū)動控制器中大批量裝車的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商。目前，比亞迪的IGBT和SiC產(chǎn)品仍以供貨比亞迪集團(tuán)內(nèi)部車輛為主，除供應(yīng)比亞迪集團(tuán)外，也已進(jìn)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(lán)海華騰、匯川技術(shù)等廠商的供應(yīng)體系。

其他車企在碳化硅產(chǎn)業(yè)的布局

長安汽車：自建SiC項(xiàng)目+投資+CSS技術(shù)平臺

2021年底，長城汽車股份有限公司與河北同光半導(dǎo)體股份有限公司簽署戰(zhàn)略投資協(xié)議。這宣告著長城汽車正式進(jìn)軍第三代半導(dǎo)體核心產(chǎn)業(yè)。長城汽車作為領(lǐng)投方入股同光股份，將推進(jìn)后者的碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展，聚焦第三代寬禁帶半導(dǎo)體碳化硅在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。2022年，長安汽車推出首款SiC車型沙龍機(jī)甲龍，因搭載了SiC技術(shù)，支持800V超級快充，峰值電流高達(dá)600A，充電10分鐘，即可實(shí)現(xiàn)CLTC續(xù)航401公里。

除了自建SiC模組項(xiàng)目外，長城汽車也在積極布局SiC產(chǎn)業(yè)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(jù)客戶需求適配不同功率、不同模塊（硅基/SiC）的應(yīng)用。

2023年，長城汽車對SiC產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行入深入的布局，模組封測項(xiàng)目聚焦核心技術(shù)，通過CSS技術(shù)平臺，模塊控制密度可以提升50%、成本降低30%，主要應(yīng)用于主逆變器及充電領(lǐng)域，規(guī)劃車規(guī)級模組的年產(chǎn)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(chǎn)線的建設(shè)進(jìn)度。


上海大眾：完成碳化硅“三合一”試制，預(yù)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(xiàng)技術(shù)將有效提升車輛的續(xù)航水平。

上汽大眾驅(qū)動系統(tǒng)部門在2021年3月正式立項(xiàng)，開發(fā)一款MEB平臺的碳化硅“三合一”電橋產(chǎn)品。上汽大眾與國內(nèi)領(lǐng)先的碳化硅功率半導(dǎo)體模塊供應(yīng)商“臻驅(qū)科技”合作，加快開發(fā)進(jìn)程。6月底，項(xiàng)目組完成了碳化硅電控部分的產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)。7-11月，項(xiàng)目組在公司內(nèi)部臺架上獨(dú)立完成了碳化硅 “三合一”電橋的集成試制和測試。12月，經(jīng)過數(shù)月的測試、迭代和驗(yàn)證，該產(chǎn)品亮相“上汽大眾預(yù)研技術(shù)展示日”。據(jù)悉，碳化硅電控的最高效率達(dá)到99.9%，未來搭載碳化硅技術(shù)的ID.4 X車型可以提升4.5%續(xù)航里程。


吉利：200KW SiC電驅(qū)下線，2023款極氪001搭載SiC新車

2022年，極氪威睿200kW SiC電驅(qū)動總成正式批產(chǎn)下線。該款總成是基于吉利浩瀚架構(gòu)打造的首款SiC電驅(qū)產(chǎn)品，其中的核心SiC模塊則由國內(nèi)廠商芯聚能提供。該產(chǎn)品可使整車?yán)m(xù)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(fā)布的包括smart精靈和極氪009，分別于4月和11月發(fā)布，還有2023年1月發(fā)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(shù)，通過熱管理系統(tǒng)&驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)化，有效提升電驅(qū)系統(tǒng)效率，讓極氪001的CLTC綜合工況續(xù)航提升6-10km，零到百公里加速時間僅需3.8s；除了現(xiàn)款的86kWh和100kWh電池包外，最大可支持140kWh電池包，實(shí)現(xiàn)CLTC綜合工況續(xù)航里程1032km。

蔚來：已經(jīng)量產(chǎn)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(xiàng)目已經(jīng)立項(xiàng)。2021年6月首臺碳化硅電驅(qū)系統(tǒng) 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(qū)動系統(tǒng)擴(kuò)建項(xiàng)目環(huán)評報告顯示，除了碳化硅研發(fā)實(shí)驗(yàn)室外，蔚來將建設(shè)自研碳化硅功率模塊工藝實(shí)驗(yàn)。

據(jù)悉，蔚來采用了SiC電驅(qū)系統(tǒng)的純電動汽車包括ET7和ET5。其中ET7是首款搭載SiC電驅(qū)的車型，采用的前永磁同步電機(jī)功率達(dá)到了180kW，使用了碳化硅功率模塊替代了傳統(tǒng)的硅基IGBT功率模塊，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)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(qū)車型，ET5，是在后驅(qū)采用210kW的碳化硅永磁電機(jī)。

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(fā)布，新一代ES8及EC7于2022年12月發(fā)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(xù)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(qū)逆變器中扮演要角，未來隨著電氣架構(gòu)將往800V邁進(jìn)，而耐高壓SiC 功率元件預(yù)料將成為主驅(qū)逆變器標(biāo)配。面向產(chǎn)業(yè)朝800V及以上高壓方向發(fā)展，目前碳化硅功率模塊在電動車主驅(qū)逆變器的規(guī)模化應(yīng)用已經(jīng)開始。

今年3月，小米汽車的定價迷霧終于散開。按照行業(yè)內(nèi)估算（注意是估算，小米SU7單電機(jī)版本的碳化硅MOSFET用量約為64顆，雙電機(jī)版本足足用了112顆，這還不包括充電樁等其他環(huán)節(jié)。長達(dá)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(jié)果發(fā)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(nèi)碳化硅供應(yīng)鏈“送溫暖”在先。

與Wolfspeed引以為傲的“唯一垂直一體化”不同，國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)之間分工明確。

比如上游做襯底的最多做到外延，不會把業(yè)務(wù)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(shè)計、制造、封裝一體化的IDM模式，中國廠商也更傾向于三個環(huán)節(jié)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(dǎo)體就是IDM模式，國內(nèi)很大一部分出貨則是依靠華虹半導(dǎo)體、芯聯(lián)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(dú)的公司做。

一方面是客觀技術(shù)水平限制，另一方面在于中國公司作為后來者，只有更加細(xì)分的分工，才有可能在短時間內(nèi)快速提高產(chǎn)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(nèi)供應(yīng)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(nèi)碳化硅產(chǎn)能雖然基數(shù)低，但增速驚人。

日本富士經(jīng)濟(jì)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(jìn)入前五，其中天岳先進(jìn)擠下千年老二Coherent，僅次于Wolfspeed。

研究機(jī)構(gòu)Trendforce則激進(jìn)的預(yù)測：2024年底，中國廠商的年產(chǎn)能將達(dá)到150萬片。據(jù)此計算，全球碳化硅襯底將有一半來自中國。除了小股部隊(duì)多線進(jìn)攻的策略，碳化硅襯底的特點(diǎn)，也給了中國公司彎道超車（真彎道，能匯入主路的那種）的機(jī)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(fèi)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(chǎn)線建設(shè)成本還沒折舊完，只能讓財務(wù)一邊算賬，一邊向8英寸騰挪。但輕裝上陣的國內(nèi)廠商沒什么包袱，可以直接把資本開支砸向8英寸產(chǎn)線。

2023年，全球范圍落地的12個8英寸項(xiàng)目中，3個由中國廠商主導(dǎo)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(biāo)配。幾年時間里，國內(nèi)搭載800V碳化硅的電動車價格，已經(jīng)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(chǎn)能承接，成本下降便水到渠成。

小米汽車發(fā)布會上，三家新勢力的掌舵者神情復(fù)雜，但碳化硅廠商看著快十萬的大定數(shù)字，估計已經(jīng)在夢里笑醒了。