最近2年，有2件事在碳化硅产业引发了现象级“刷屏”：

一是2023年3月，特斯拉宣布要“减少75%碳化硅”，模糊的用词引发了碳化硅股市大跌，也给碳化硅行业泼了一盆冷水。

二是2024年3月，小米发布SU7，几乎整个碳化硅产业都在“刷屏”，不少碳化硅企业老板还在朋友圈晒出了购车订单，而小米“力挺”碳化硅给行业注入了新的生机。

客观地说，小米SU7的热度甚至在华为汽车身上都看不到，为什么碳化硅企业那么关注小米SU7？

小米SiC供应链及SiC芯片用量

在3月29日的南沙碳化硅会议上，许多演讲嘉宾都会主动提及小米SU7的话题，甚至还改编了雷军的话——“做碳化硅很苦，但成功了一定很酷”。

在接受采访时，多位行业人士表示，他们关注小米汽车主要是因为SU7搭载了碳化硅，其中一个关注点就是小米的碳化硅供应商。

3月28日的发布会上，小米发布了多个不同版本的SU7汽车，包括搭载400V电驱平台的SU7标准版和SU7 Pro版，以及搭载800V电驱平台的SU7 Max。

综合多个行业人士消息可知，小米SU7的“主驱、车载电源、热管理和充电网络都搭载了碳化硅芯片”。

据某车企分析，这次小米SU7的SiC MOSFET用量非常多。其中，单电机版本约为64颗，其中主驱约36颗，OBC约14颗，高压DC-DC约8颗，空压机电控约6颗；双电机版本约为112颗，其中主驱48颗，辅驱36颗，OBC约14颗，高压DC-DC约8颗，空压机电控约6颗。这还不包括充电桩和PTC等环节。

小米的碳化硅供应链方面已经被剖析的很彻底了，据报道，小米SU7的四驱版（SU7 Max）搭载的是汇川联合动力的SiC电驱；其两驱版（SU7标准版和SU7 Pro）搭载的是联合汽车电子的400V SiC电驱。

而主驱SiC MOSFET芯片方面，汇川与英飞凌、意法半导体和安森美都有合作，联合汽车电子采用博世的SiC MOSFET。

除了主驱外，此次小米SU7特别强调他们是全域采用碳化硅，其中：

OBC供应商是富特科技，而SiC MOSFET芯片供应商为Wolfspeed。

空调压缩机控制器供应商是致瞻科技，后者与意法半导体此前达成了SiC MOSFET合作。

小米汽车的SiC技术路线

外行看热闹，内行看门道。

一位行业人士企业告诉我们，他比较关注小米SU7的碳化硅功率模块。据了解，汇川和联合电子的主驱都采用了碳化硅半桥模块。

其中，汇川自主开发的功率模块产品采用热帖、银烧结和注塑等先进工艺，端子采用激光焊接，杂感低至4.2nH，最高耐压1200V，支持3-6颗芯片并联，最大电流可达480Arms@880Vdc。

联合电子400V碳化硅电桥也采用SiC半桥功率模块，常规工况下可实现620Arms/20s峰值电流输出，短时BOOST（超频使用）可达 650Arms/5s。功率模块散热系数低（<0.1K/W），同时可实现更低的寄生电阻，相同电流条件下功率模块损耗损耗可降低18%。

一家碳化硅芯片企业表示，他最为关心的是小米SU7所搭载的沟槽栅SiC MOSFET，他认为这会进一步打消车企对沟槽产品上车的顾虑。

据了解，联合汽车电子采用博世的第二代沟槽型SiC芯片，芯片最高运行温度可达200℃，减少了50%的dv/dt，而且实现单位面积Rdson缩减30%，Rdsonsp达到140mΩ/mm2。

汇川功率模块的结构设计可以兼容多家SiC芯片，以保障供应安全，除了采用英飞凌的沟槽栅SiC MOSFET外，汇川也与意法半导体和安森美有合作，后两家企业主要生产平面栅SiC MOSFET。


小米汽车的400V SiC电驱

在交流中，一位行业人士纳闷道，“为什么小米SU7要采用400V碳化硅电驱？而不是全系800V+碳化硅？”

根据雷军的说法，这是由于市面上绝大多数的充电桩是400V电压，为此小米SU7发布了多款搭载400V碳化硅的车型。

根据梳理，现阶段，较为畅销的400V碳化硅车型还有许多，包括：特斯拉Model 3、小鹏P7和蔚来ET5等。实际上，宝马等汽车巨头也与供应商签订了750V的SiC模块供货协议，用于400V电驱动系统。

相较于IGBT电驱，400V碳化硅电驱具有效率和成本优势。

联合汽车电子认为，得益于领先的硬件设计和先进的软件调制算法加持，联合电子400V SiC电桥可实现最高95.6%效率，可为OEM整车厂实现12.5kWh/100km的超低能耗；

而且据推算，400V车型采用碳化硅电驱，其续航可提升2-3%，以小米94度电版本（SU7 Pro）计算，可以节省1.88-2.82度电，按电池成本132美元/度电换算，电池成本大约可节省为248美元-372美元（1790-2688元人民币）。

尽管800V超充建设在加快，但现阶段95%的充电桩是基于400V母线电压，随着碳化硅芯片成本不断下降，将有更多的400V车型采用碳化硅主驱。


SiC产业从6英寸向8英寸迈进

成本高一直是碳化硅器件被吐槽的弊病，因为碳化硅在生产环节存在单晶生产周期长、环境要求高、良率低等问题，碳化硅衬底的生产中的长晶环节需要在高温、真空环境中进行，对温场稳定性要求高，并且其生长速度比硅材料有数量级的差异。

因此碳化硅衬底生产工艺难度大，良率不高，这直接导致了碳化硅衬底价格高、产能低的问题。

近年来，碳化硅衬底正不断向大尺寸方向演进，衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，单位芯片成本就越低。相比于6英寸衬底，同等条件下从8英寸衬底切出的芯片数会提升将近90%。相比于6英寸衬底，8英寸单片衬底制备的器件成本降低30%左右。

2015年Cree200mm首次发布，全球首家8寸SiC晶圆制造厂是Wolfspeed于2022年4月建成投产。

2022年Wolfspeed率先量产8英寸SiC衬底，投资13亿美元，在北卡罗来纳州新建8英寸SiC衬底工厂，使SiC产能增加10倍以上。

2022年II-VI扩建宾夕法尼亚工厂投资64亿元，衬底产能增加6倍。

2027年，年产100万片。

2022年ST在意大利卡塔尼亚新建SiC衬底工厂，总投资7.3亿欧元，年产能37万片以上，实现40%的自主供应。

2022年Onsemi哈德逊SiC工厂完成扩建，衬底产能扩充5倍，制备出8寸衬底样品25年规模出货。

2022年日本的昭和电工、Mipox等共同发起了8英寸SiC衬底项目，总预算约为258亿日元(约14亿元人民币)。

2022年英飞凌将大幅扩建其位于马来西亚居林的工厂，从而建成世界上最大的8英寸SiC功率晶圆厂。

国内外企业加速布局

目前，SiC/GaN热度高涨，其中SiC产业6英寸向8英寸转型趋势加速，国际方面8英寸晶圆制造已迈向量产前夕，国产厂商方面则有更多更多厂家具备量产能力，产业链条进一步完善成熟。

国际方面，海外大厂Wolfspeed、英飞凌、博世、onsemi等公司8英寸晶圆量产时间集中于2024年下半年至2026年期间。Wolfspeed目前8英寸器件已公布，预计2024年第二季产能利用率达20％以上；onsemi在2024年韩国厂正式运行，该公司预计今年产能为去年的1.7倍；2026年产能规划约为80万片；ST预计今年碳化硅营收在20亿以上；英飞凌则表示今年居林厂开始量产8英寸碳化硅和氮化镓器件，预计到2027年产能约为80万片，为2023年初的10倍...

国内厂商在量产时间上与国际大厂仍然存在一定时间差，但是目前天岳先进、天科合达两家大厂已经成功打入全球导电型碳化硅衬底材料市场前十榜单。天域半导体则在碳化硅外延片处于领先地位。

近日，根据中国国际招标网信息显示，天科合达北京基地正在招标8英寸衬底量产线设备，包含加工产线的倒角-抛光-研磨-清洗及各类测试设备等产品。表明天科合达将进一步布局8英寸量产产能。据悉，在今年3月20日举行的SEMICON China 2024展会上，天科合达就已经展出了公司的8英寸导电衬底（500um），8英寸导电衬底(350um)和8英寸的外延片产品。天科合达表示公司将打造衬底+外延的一体化解决方案，提供丰富的产品组合，为客户提供更全面的保障和服务。

天岳先进用液相法制备的无宏观缺陷的8英寸衬底是业内首创，天岳先进采用最新技术制备的晶体厚度已突破60mm，对提升产能有积极意义。在SEMICON展会中，天岳先进也展出了6/8英寸衬底产品。据该公司消息，其已在8英寸碳化硅衬底上已经具备量产能力，根据下游客户需求情况合理规划产品产销安排。

天域半导体在SEMICON中重点展示了6/8英寸SiC外延片、SiC MOS管等产品。官方表示，公司于2021年开始了8英寸的技术储备，于2023年7月进行了8英寸外延片的产品的小批量送样；超过千片的量产数据表明8英寸SiC外延水平与6英寸外延水平相当。今年2月3日消息，据广东政务服务网等透露，天域半导体“总部及生产制造中心建设项目”位于东莞市生态产业园，将分期建设，其中2号厂房为项目一期内容，1、3号厂房为项目二期内容。项目一期投资金额约为19.14亿元，将购置71台外延炉，搭建年产能约17 万片的6 /8 英寸SiC外延片生产线，预计6 英寸产能占比约90%，8 英寸产能占比约10%。

此外，还有许多国产企业如湖南三安、南砂晶圆、晶盛机电、合盛硅业等在8英寸SiC衬底、设备等领域取得进展突破。此外，烁科晶体、同光股份、乾晶半导体、超芯星、粤海金、东尼电子、天成半导体等厂商也已经涉足8英寸SiC衬底，未来，有望诞生更多8英寸衬底材料、设备等方面的先进技术，推动国产化进程。

TrendForce集邦咨询此前表示，从6英寸升级到8英寸，衬底的加工成本有所增加，但可以提升芯片产量，8英寸能够生产的芯片数量约为6英寸SiC晶圆的1.8倍，向8英寸转型，是降低SiC器件成本的可行之法。同时8英寸衬底厚度增加有助于在加工时保持几何形状，减少边缘翘曲度，降低缺陷密度，从而提升良率，采用8英寸衬底能够大幅降低单位综合成本。各大厂商积极布局8英寸，技术方面持续突破，有助于推动良率提升，对于未来8英寸大规模普及意义重大。