特斯拉抛弃了小米汽车拼命推广的碳化硅？

小米汽车一再拼命推广碳化硅将成为新能源汽车的标准，让这项技术受到大家的关注。

在此之前，智己借势营销被小米汽车“穷追猛打”，反而大力宣传“小米” SU7 Max 前后电机都是碳化硅。小米汽车产品经理因为自己的错误参数，在网上辟谣说:“小米SU7是全球碳化硅，不仅前后驱动都是碳化硅，就连车载充电机也是。(OBC)和热管理系统的压缩机都使用碳化硅。

随着两家车企“拉”的回合越来越多，业界对碳化硅的关注度也越来越高。甚至引起了投资者的关注。就在事件发酵的第二天，有投资者在投资问答网站上询问相关产业链企业:“你们公司的碳化硅生产设备和碳化硅产品是否应用于小米汽车？”这一次，长期沉默在舆论中的碳化硅再次引起了市场的关注。

到底什么是碳化硅？什么是新能源汽车的黑技术？

小米汽车隐藏的“黑科技”

小米汽车坚持强调“全球碳化硅”的理念，不禁让人好奇:碳化硅在这场新能源汽车盛会中扮演着什么独特的角色？

小米SU7是碳化硅技术的大成者。根据公开信息，SiC内部的SiC 无处不在的MOSFET元件。碳化硅芯片配备了主驱动、车载电源、热管理功能和充电网络。小米SU7的单电机版本大约嵌入了64个SiC芯片，主驱部分约36个，OBC约14个，高压DC-DC转换器约8个，空压机电控约6个；但是在双电机版本中，这个数字更是翻倍到112个，各部分分布更加密集。值得注意的是，充电桩、PTC等其他应用领域还没有计算出来。

小米汽车所选择的碳化硅功率设备供应商，主要来自行业巨头联合电子和英飞凌。 伴随着碳化硅“登车”的成功，一个新的行业共识悄然形成： 碳化硅功率装置一旦被选中，就像是贴上了高性能、高档的专属标签。 随着这类车型价格的上涨，触及30万甚至100万元的水平，甚至一些正在开发的高端车型至少会配备一套碳化硅动力平台作为主要备选方案。

小米SU7性能备受青睐，这一切背后，碳化硅怎么能给新能源汽车如此强大的赋能效果？

碳化硅的故事始于一个多世纪前的1905年。起初，诺贝尔获得者亨利·莫桑将其1893年发现的天然碳化硅命名为莫桑石，其纯成分为100%。 SiC(碳化硅)。此后，莫桑石开始进入宝石市场，成为理想的钻石替代品。

然而，1955年，LELY提出了高质量的碳化硅生长方法，真正让碳化硅走向电子材料舞台中心的转折点；1987年，科锐(现更名为Wolfspeed)创造了世界上第一个商用碳化硅衬底，并应用于LED领域；2001年，英飞凌和科锐（Wolfspeed）每个人都推出了第一个小型碳化硅肖特基二极管；到2011年，科锐发布了第一款商用碳化硅功率MOSFET，碳化硅逐渐完成了从默默无闻到备受关注的美丽蜕变。

碳化硅以其自身的优势，从配角一跃成为各大汽车公司争相追逐的宝贵资源，在新能源电动汽车这一风口。

而且真正把碳化硅推向巅峰的关键人物，非马斯克莫属。 2018年，面临控制特斯拉生产成本挑战的马斯克毅然选择了碳化硅路线。虽然成本很高，但在Model中 在主逆变器中，24个碳化硅是由意法半导体制成的。(SiC)功率模块MOSFET。

事实证明，与传统的IGBT模块相比，SiC芯片可以在逆变器中提高5%-8%的效率，逆变器的效率可以从82%提高到90%。同时，SiC设备在高温环境下具有更好的稳定性和耐久性。即使温度高达200度，仍然可以保持正常的功率输出，保证长期高效运行。。根据Wolfspeed的数据，在逆变器中使用SiC设备后，不仅可以有效地缩小整体体积，减轻重量，降低成本，而且可以提高5%-10%的车辆续航能力。

尤其在800V高压技术的推动下，碳化硅开启了新能源电动汽车产业的新篇章。

特斯拉率先火热碳化硅

2016年，特斯拉向世界投掷了一枚震撼弹。——Model 3问世，由于价格低于40000美元，续航能力却直追旗舰车型Model 90%的S，让业界惊叹不已。

然而，真正引起同行竞相探索的秘密武器，并不是显眼的设计或车身设备，而是隐藏在电驱动系统心脏中的48个神秘芯片——碳化硅MOSFET功率芯片。

在电动汽车的世界里，动力电池的输出是DC，而电机的运行取决于交流电。因此，逆变器负责完成这一非常重要的电能形态变化。在此过程中，转换效率直接影响电动汽车的续航里程。像革命性的尝试一样，特斯拉大胆地抛弃了传统的硅基IGBT，然后拥抱了碳化硅MOSFET。根据权威数据，与硅基IGBT版本相比，配备碳化硅MOSFET的电动汽车的续航能力可以提高5%-10%，消耗量急剧下降75%，整体系统效率提高5%。％。

虽然硅基IGBT曾经是主流选择，但由于其转换效率低、热度明显等问题，制约性能成为瓶颈。制造商通常需要投入昂贵的成本来建立一个高效的制冷系统[1]。相比之下，碳化硅MOSFET就像一颗璀璨的新星，以其体积小、热度极低、导热性能优异而脱颖而出。即使其材料成本约为硅材料的5-6倍，但最终完成了整体成本的大幅降低，生动地诠释了“材料优势胜于工艺努力”的经济规律，因为它可以减轻制冷系统和电池尺寸。

经过精确计算，虽然与硅基IGBT相比，碳化硅MOSFET的单一成本增加了1500元左右，但在整车上可以节省近2000元的成本。在同样的续航里程下，碳化硅技术甚至可以为一辆电动汽车降低750美元的电池成本。

特斯拉的创新就像一块石头激起了千层浪，引领了碳化硅从小众走向主流。当特斯拉Model 3首次启用碳化硅MOSFET后，原本名不见经传的Wolfspeed(前身是CREE)瞬间跃升为全球碳化硅领域的霸主，2020年，其在车辆所需的导电型碳化硅市场份额将占据惊人的60%。

看到特斯拉的成功实践，国内很多新能源汽车公司都不甘落后，纷纷加入产品升级的浪潮。 比亚迪首次将碳化硅功率模块引入其高端车型“汉”的电机控制器，随后，蔚来在2021年发布的ET7中使用了碳化硅材料，到2022年，小鹏G9还配备了碳化硅电驱动平台。

2023年，仰望和理想宣布进入800V快充市场，再次点燃碳化硅市场的热情。理想自主开发了800V高压平台和5C电池，而仰望则推出了以四电机独立驱动为核心的易四方平台。所有车型均标配碳化硅电控，最高效率高达99.5%。

然而，随着碳化硅需求的急剧增加，价格也在上涨，原本帮助汽车公司降低成本的工具似乎逐渐成为成本压力。这时，当特斯拉CEO马斯克在中国汽车公司全力提高产量时，他似乎听到了市场的警钟。

他在2023年投资者日做出了一个令人瞠目结舌的决定:他宣布将在每辆特斯拉汽车上减少75%的碳化硅用量，以应对业界对碳化硅产能竞争的考验。

被打入冷宫还是因为成本？

碳化硅（SiC）曾经备受关注的它发展迅速，成为业界关注的焦点，但又迅速被特斯拉打入冷宫。

BelGaN BV的掌舵人周贞宏在回忆2015年至2016年的投资历程时感叹:“当时我们在碳化硅领域处于困境，没有人问，也不知道什么时候会迎来市场爆发。碳化硅虽然不是什么新鲜事，但早期的应用市场规模极其有限。”

数据证明了这个发展过程。2019年，全球SiC市场估值仅为5.41亿美元，而SiC在巨大的全球半导体市场中占有约4123.07亿美元的份额，SiC所占的份额很小。但转眼间，到了2021年，碳化硅产业就像化茧成蝶，许多厂商纷纷赶上这趟轨道列车，体验碳化硅带来的丰厚收益。

以意法半导体为例。根据盖世汽车之前的报道，其2022年的财务报告显示出强劲的增长势头。拥有82家碳化硅客户，在汽车和工业碳化硅领域实现了7亿美元的利润。预计2023年将突破10亿美元的大关，其中2022年新增项目60%面向汽车客户。与此同时，国内企业东尼电子也在2022年迎来了业绩井喷，年净利润增长率高达199.28%至229.20%，利润率大幅扩大。

伴随着800V技术的强劲崛起，2023年碳化硅产业的浪潮更加激烈。 截至上半年，全球已有40款配备碳化硅技术的车型投入量产并开始交付。上半年，全球碳化硅车型销量超过120万辆。下半年，800V车型中碳化硅车型的渗透率逐月上升，从15%一路攀升至45%。全年国内乘用车车主的碳化硅模块渗透率也达到了10.7%左右。

就在碳化硅风光无限的时候，曾经大力推崇并将其推向舆论漩涡的特斯拉创始人马斯克宣布，下一代特斯拉车型的碳化硅晶体管使用量大幅减少75%。这句话一出来，就像一块石头惊呆了，震撼了全球主要碳化硅供应商的股价市场。

当天，安森美半导体和意法半导体等外国厂商的股价收盘下跌约2%，碳化硅芯片厂商Wolfspeed股下跌7%；在国内厂商中，天岳先进跌幅超过10%，而东尼电子则遭受跌停，天富能源、晶盛机电等股票也遭受了较大跌幅。

由于碳化硅零件的成本相对较高，马斯克决定抛弃碳化硅。 对当时正处于价格战漩涡中，努力控制成本的特斯拉来说，碳化硅的成本压力无疑是无法承受的。

根据东吴证券的研究报告，如果特斯拉全面选择碳化硅，估计每两辆特斯拉纯电动汽车平均需要一个6英尺的SiC晶圆。每年生产100万台Model 根据3/Y计算，特斯拉每年需要的6英尺晶圆数量将超过50万片，而全球SiC晶圆的年产能仅为40万至60万片，这意味着特斯拉单个企业的需求几乎可以消耗全球所有现有的碳化硅产能。

另外，价格差距的差距也是一个不容忽视的因素。据悉，当时一个SiC芯片的价格比传统硅芯片高十倍左右，特斯拉Model 3逆变器用碳化硅代替IGBT功率器件后，采购成本飙升近1500元。尽管目前SiC的价格有所下降，但与同样的硅器件相比，SiC芯片的价格仍然很高。

马斯克在接受现实和未来的挑战后，毅然选择了一条更务实的道路——在特斯拉的整车应用中逐渐减少碳化硅的用量，这个决定看似翻转，实则是特斯拉在技术创新和成本效率平衡过程中的战略选择，而不是否认碳化硅是正确的技术路线。

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