碳化矽战略材料产能炸开 第三代半导体厂拐点到了

碳化矽功率元件技术臻于成熟，全球电动车厂先后跟进导入采用，引爆碳化矽基板数倍成长需求，近一年来，全球化合物半导体及功率元件IDM大厂扩产不手软，第三类半导体厂营运高速起飞拐点已到！(图/先探投资周刊提供)

各行业企业获利衰退警钟陆续响起之际，在过去一段时间，全球厂家在第三类半导体厂的产能扩张及投资金额却以数倍计，丝毫不受总体产业景气的逆风影响，随着碳化矽（SiC）这项战略性材料的产能加速开出，全球电动车功率元件的出货量有望在未来几年快速冲高，第三类半导体厂营运高速起飞的拐点已到。

车厂加速采用碳化矽功率元件

各国大力发展电动车，而能延长电动车续航里程及缩短电池充电时间的两大关键核心，一是电池，二是低损耗、耐高温及耐高压的SiC功率元件，两者皆被各国视为核心的战略性材料及资源进行绑桩，然不同于电池的全球寡占态势已定，全球大厂针对第三类半导体的竞逐才正激烈，电动车导入的庞大商机才正要快速浮现。

自从特斯拉（Tesla）于二○一七年在其Model 3中使用SiC MOSFET，成为第一家使用SiC功率元件的汽车制造商之后，从此开启了SiC功率元件市场的蓬勃发展大门，包括现代（Hyundai）、比亚迪（BYD）、通用等汽车制造商在第一时间迅速跟进，欧洲汽车制造商虽然跟进速度较慢，但奥迪（Audi）、福斯（Volkswagen）也在这两年加入采用，经过去几年的发展，在包括ＯＢＣ（车载充电器）和DC-DC转换器元件等领域，SiC元件的应用已经相当成熟。

尤有甚者，包括Porsche Taycan、Audi Q6 e-tron、Hyundai Ioniq 5等高阶电动车种，都已推出八○○Ｖ高压电动车型，研调机构TrendForce指出，八○○Ｖ电气架构的革新，未来将促使耐高压的SiC功率元件全面取代Si IGBT，进而成为主驱逆变器标配，随着电动车渗透率不断升高，以及整车架构朝八○○Ｖ高压方向迈进，势必引爆对SiC基板的强劲需求，该机构预估，至二○二五年，全球电动车市场对六吋SiC晶圆的需求将高达一六九万片。

电动车的刚性需求确定强劲，据英飞凌统计，过往每台传统燃油车的功率半导体用量仅十八颗，但每台电动车或油电混合车（ＨＥＶ）的功率半导体用量则将逾十倍增至二五○颗；以金额计，每台电动车或油电混合车的功率半导体金额并将从燃油车的七一美元大增至四五○美元，进入电动车时代，高压耐高温的功率半导体元件需求将大爆发。

但SiC材料的供给却远远跟不上，一来是全球拥有碳化矽长晶量产技术的厂家本就不多，二是碳化矽晶棒的长晶时间长，七天才能长出二到五公分的晶球，加上碳化矽材质硬且脆，切割、研磨难度都高，制程复杂及技术门槛高，都是碳化矽基板售价高、供不应求的原因。

即便如此，一线车厂考量逆变器设计中采用大功率密度的碳化矽元件，节省了空间和重量，进而降低了系统级成本，推进仍是势在必行，这样的背景因素下，过去全球大厂针对碳化矽材料的绑桩大战全面引爆。（全文未完）

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