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通往「搭上碳化矽巴士」之路
2022-03-17 423
   


眾所周知,特斯拉Model 3的主驅動系統採用了全碳化矽模組,為碳化矽的大規模應用鋪平了道路。目前,Model 3全球銷售已接近1萬輛,並連續三年蟬聯全球銷售冠軍,足以證明碳化矽應用於汽車領域在技術、產業和市場方面均不存在任何問題。碳化矽模組的卓越性能可使車輛續航里程提升5-10%,加速更快,充電更快,並且更加節能(如果配備相同結構的碳化矽車載電腦),但價格也更高。 (以上皆為與矽元件的比較)

碳化矽的「引進」並非獨有的技術與應用,因為汽車領域早已存在一項成熟的技術-「矽」。因此,碳化矽的「引入」必然會導致「矽」的強力搶佔。具體的競爭領域包括主逆變器、車載電腦(OBC)和DC/DC轉換器。當然,汽車中其他晶片領域,例如MCU、AI、CMOS影像感測器以及其他資訊、智慧和控制晶片,目前仍由「矽」佔據,無人能及。儘管碳化矽具備上述優勢,但這些優勢是否是消費者的迫切需求或痛點,決定了消費者是否願意為此買單。這其實是一個非常敏感的市場問題,應該由市場來決定。

此外,汽車產業是傳統產業,汽車安全攸關「生死攸關」。因此,其供應鏈系統歷來非常嚴格保守,想要進入OEM廠商的合格供應商名錄非常困難。相關的技術、可靠性和供應能力門檻都很高,認證週期也很長。電動車雖然誕生於傳統的汽車產業,也具有新興產業的特徵,但上述高門檻、長認證週期的特徵依然存在。我們常聽到的AEC-Q101產品認證和IATF16949系統認證只是進入汽車應用領域的墊腳石,也就是必要的最低要求。更嚴格的是客戶的認證。

如今,除了特斯拉某款車型採用碳化矽外,比亞迪也在比亞迪漢車型中採用了全碳化矽模組主逆變器。可能還有數十家汽車公司在車上電腦(OBC)中使用碳化矽技術。然而,碳化矽在汽車功率元件市場的滲透率僅為5%左右。當然,目前像Wolfspeed、英飛凌、羅姆和安森美半導體等眾多器件廠商都在與一級供應商或整車廠商合作,為碳化矽的“上路”做全面而深入的準備,畢竟這是一個價值數百億美元的未來“大蛋糕”,誰都不想錯過。

基於以上原因,碳化矽的「市場化」之路將會是一個漫長的過程。其市場滲透率取決於碳化矽價格的下降(核心是碳化矽基板價格的下降)。預計到2030年或2035年左右,碳化矽將主導汽車功率元件市場,市場滲透率將達到50%左右,因此碳化矽和矽將在汽車領域長期共存。碳化矽將首先快速普及對價格不敏感的中高階車型,然後在價格下降到一定水準後,進入市場容量最大的中低階汽車市場。較長的滲透週期其實是件好事。它既能給產業更多的時間發展,也能給「後發者」更多的時間和機會追趕「先發者」。這正是我國碳化矽替代的最佳時機。

在這條符合汽車標準的賽道上,最終誰會獲勝?我認為主要的競爭點如下:

技術為王。但真正的王者並非最先進的技術,而是應用最廣的技術。低成本、高性能的技術,例如晶體生長技術和封裝技術,尤其需要突破。前者關乎成本可負擔性,後者則關乎如何有效利用。

管理是基礎。一旦進入OEM供應鏈,其需求量龐大,必須有強大、可靠、穩定、安全的生產能力來支撐。如果沒有嚴格、先進、成熟的管理體系,就很難具備競爭力。

合作是靈魂,而車輛法規的實施門檻高、週期長,其核心在於供需雙方必須建立牢固可靠的信任關係。唯有如此,才能實現高效溝通、快速問題解決、高效技術迭代,最終為客戶打造安全、可靠、經濟的電動車。因此,應從一開始就建構襯底外延-裝置模組-一級供應商-整車廠供應鏈合作聯盟,進行深入的務實合作,逐步建立起完整的互信關係。

要想“搭上碳化矽這趟車”,路還很長。請拭目以待,看看誰會笑到最後。





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