碳化矽技術 在電動車領域中的應用現況
隨著全球電動車市場的不斷擴大,半導體技術的應用也日益重要。在諸多新興的半導體技術中,碳化矽被認為是其中最具潛力的技術之一,其耐高溫、高壓、具有極佳的散熱性等優點,在電動車領域中,碳化矽技術也得到了廣泛應用。
除此之外,碳化矽技術還可用於電動車的充電系統和電池管理系統中。在電池管理系統中,碳化矽技術可用於控制和監測電池的充放電過程,實現更高的能量轉換效率和更長的電池壽命。
碳化矽技術在電動車領域中的應用已經開始普及,並且在未來將會得到更廣泛的應用。然而,碳化矽技術仍然存在著一些挑戰,例如:與傳統晶片的價格差距近年已大幅縮小,成本仍然達到其兩倍,高成本和生產難度等問題,這些挑戰需要進一步的技術和市場發展才能夠得到克服。
特斯拉宏偉計畫宣布 將大砍碳化矽用量
特斯拉在投資人日,揭露「宏偉計畫」第三階段,宣布下一代電動車將大砍碳化矽(SiC)用量75%,並將設計一款完全不使用稀土的永磁馬達,主要原因是:「碳化矽晶體是下一代動力傳動系統的關鍵,但其價格昂貴,因此特斯拉將找出一個可以把碳化矽用量減少75%,但不會犧牲汽車性能或效率的方法。」
如果有更詳細的新技術,特斯拉若真能成功透過減少稀土、改進製造設施等手段,將下一代電動車的成本大砍一半,將有效大幅提升電動車的銷售,或許更平價款的電動車很快就會問世,達成2.5萬美元電動車與2030年產量達到二千萬輛電動車的目標。
特斯拉此舉背後的考量與影響性
一、車廠如果要追求更長續航里程,微型化的功率模組不可或缺,英飛凌(Infineon)、意法半導體(STM)、羅姆(Rohm)、安森美(Onsemi)都已經大力投資,國內包含環球晶、嘉晶、漢磊、朋程、盛新等業者積極投入,短期內仍沒有任何新的材料能與SiC的特性匹敵,業界正在開發的第四代半導體─氧化鎵等,都還在很早期的開發階段,發展成熟至少要十年左右的歷程。
二、碳化矽最上游的基板,五年前的價格一片約三千美元,目前已降至二千美元,一片六吋碳化矽基板只能切出約六百顆SiC元件,目前全球汽車一年總銷量約八千萬輛,去年特斯拉僅售出一三○萬輛,今年預計全球將推出高達四百款新電動車,中國比亞迪2023年訂下四百萬輛的銷售目標,就算特斯拉將來減少用量,研判這麼大的市場仍將處於供不應求的狀態。
三、碳化矽模組的成本隨各家業者持續投入,規模開始擴大後,成本只會越來越低,也許到時候特斯拉因為市占提升,實際使用的量反而更大,還有其他業者的加入,產業的生產效率進一步提高、成本大幅下降,反而讓國際IDM業者降價,使應用範圍更廣泛。
總結:短期相關業者股價表現受影響,中期也讓碳化矽產業新進者開始思考下一步的布局,特斯拉平價版電動車至少也要等到2025到2026年以後才有機會出現,短期碳化矽市場就像年初環球晶董座徐董所言,今年資本支出、出貨量與營收,都將較去年至少翻倍成長,訂單維持滿載,產能仍不足以滿足客戶需求,投資朋友可持續關注產業的發展。