碳化矽在過去兩年的全球市場也發生了些“微妙”的變化：碳化矽襯底供應開始嚴重不足，但科銳（Cree）已和數個關鍵公司簽署了長期供貨協議，並在2019年5月宣佈未來五年投資10億美元，擴充套件襯底生產線；英飛凌收購了具有襯底製造技術的Siltectra；ST收購了Norstel55%的股權等。
這些變化背後的“始作俑者”竟是特斯拉。自特斯拉在引入碳化矽MOSFET到主驅上並迅速量產後，國內新能源汽車也開始跟進，且得到了市場的廣泛接受。
去年7月，比亞迪新上市的漢EV旗艦車型其中電控部分使用的SiCMOSFET功率器件是比亞迪自主研發製造的具有領先優勢的零部件。據稱，這也是首款採用SiC模組的國產新能源汽車。無獨有偶，國內另外一家新能源車企--北汽新能源也正在測試在新能源汽車上採用SiC器件。
在規模應用後，隨著成本的進一步下降，未來將越來越多的電動汽車採用SiC模組，車用將是SiC模組最大的增長動力。
SiC成為新能源汽車最佳選擇
作為第三代半導體的代表，SiC材料具有寬的禁頻寬度，高的擊穿電場、高的熱導率、高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，因而更適合於製作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件，因此在IGBT、MOSFET等功率半導體中應用尤為廣泛，SiC成為實現新能源汽車最佳效能的理想選擇。目前，新能源汽車系統架構中涉及到功率半導體應用的元件包括三大部分：電機驅動器、車載充電器（OBC）/非車載充電樁、電源轉換系統（車載DC/DC）。
相比於IGBT，SiC是更為先進的做控制器的電力電子晶片。雖然成本是IGBT的8-10倍，但SiC可以大幅度提高電機轉速從而提升電機比功率。在做到高頻率和高效率的同時，體積還非常小，約比IGBT小70-80%。此外，SiC還具有高頻率但損耗低的優勢，從而將新能源車效率再提高10%左右。這就意味著，電動車續航里程得到提升的同時，電池成本有可能大幅下降。
在這一點上，特斯拉為追求行駛里程僅5%的提升，不惜以貴幾倍的代價在業界率先全面採用SiC替代IGBT，Model3的控制器就是利用的SiC材料。比亞迪也宣佈將在2023年全方位採用SiC替代，預計在2025年全面用SiC取代IGBT。
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應用研發落後國外 國企道路阻且長
從產業格局看，目前全球SiC產業格局呈現美國、歐洲、日本三足鼎立態勢。其中美國全球獨大，佔有全球SiC產量的70%-80%；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應用產業鏈，在全球電力電子市場擁有強大的話語權；日本是裝置和模組開發方面的絕對領先者。
日本：目前SiC器件在電動汽車（含混合動力汽車）上應用發展最快的是日本企業，典型為豐田公司，早在2014年5月他們正式釋出了基於SiC半導體器件的零部件——應用於新能源汽車的功率控制單元（PCU）。另外，本田汽車公司、日產汽車公司均和羅姆公司就HEV／EV應用SiC半導體技術，共同開發出了使用SiC半導體器件的高功率電源模組，將轉換器和逆變器的二極體和電晶體全部由矽器件改為SiC器件。
美國：除了特斯拉，福特汽車公司2015年底宣佈計劃為電動汽車專案投資45億美元，另外SiC技術的著名企業美國Cree公司開發了多款適合於新能源汽車使用的SiC功率模組，並和合作夥伴合作推出了使用SiC功率模組和二極體 的電動汽車充電樁整體解決方案。
中國：應用方面，比亞迪也己投巨資佈局第三代半導體材料SiC。目前，比亞迪己經成功研發了SiC MOSFET。預計到2023年，比亞迪將在旗下的電動車中，實現SiC基車用功率半導體對矽基IUBT的全面替代。
雖然我國開展第三代半導體材料和器件方面的研究工作比較晚，但也有一些企業在產業化方面己初具規模，如SiC襯底製造商：北京天科合達半導體股份有限公司；SiC外延製造商：東莞天域半導體科技有限公司、瀚天天成電子科技（廈門）有限公司；SiC器件製造商：南京國盛電子有限公司、泰科天潤半導體科技（北京）有限公司。同時我國多家半導體廠商也在積極佈局SiC和GaN器件，華潤華晶微電子和華虹宏力就是其中的代表企業。
總體來看，在汽車電力電子技術上，我國很多技術處於產業鏈空白，建立在現代功率半導體基礎上的電子電路、晶片和模組幾乎全都依賴進口。目前，以碳化矽、氮化鎵等為代表的第三代寬禁帶功率半導體在新能源汽車上的應用成為未來發展趨勢，然而在這些領域，我國在其應用研發上明顯落後於國外，國內企業還有較長的路要走。
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曙光已現未來可期
儘管市場現有情況不如人意，但應用於新能源汽車的第三代半導體產業鏈的企業中，大的國際上、中游企業，已經在瘋狂的擴產、提升產能了。而市場化的運作裡，上游企業投入一般都是領先下游應用1-2年的時間，這說明下游的應用成本將會迅速的降低，馬上就要用到實際產品上來了。
開始也提到過，上游巨頭Cree兩次宣佈其擴產計劃，投資近10億美元。上游的擴產最終結果將帶動成本降價，試錯的機會將會大幅增加，技術也會迅速提升。這是正相關的積極意義。
但必須注意的是，國外企業披露的擴產進度往往滯後於實際進度。面對國外龍頭企業的擴產週期短、投產速度快，國內的企業無論是技術還是資金投入往往跟不上。等國外企業真正開始量產，國內上游廠商面臨的市場競爭情況將會非常嚴重。
參考資料來源：
1. 電子發燒友：《碳化矽PCB：新能源汽車的最佳選擇》
2. IC咖啡：《各地碳化矽專案漸次落地 第三代半導體商用序幕徐徐拉開》
3. 電子發燒友：《碳化矽功率模組在新能源汽車產業鏈中應用的情況分析》
4. 川財證券：《碳化矽功率模組在新能源汽車產業鏈中應用的情況分析》
5. 原創力文件：《光伏、新能車普及，吹響SiC材料、裝置大發展號角》