特斯拉领军，半导体新材料碳化硅需求起飞
特斯拉领军，半导体新材料碳化硅需求起飞
电动车已成为汽车市场主流，多数电动车仍是以硅材料的IGBT来作逆变器芯片模组，是功率半导体在电动车领域的技术主流。但自从特斯拉Tesla推出Model3，采用以24个碳化硅 MOSFET为功率模块的逆变器后，碳化硅（SiC）这类新型半导体材料越来越受重视。
目前碳化硅器件在电动车上应用主要是功率控制单元、逆变器、DC-DC 转换器、车载充电器等方面。2015年，汽车巨头丰田便展示了全碳化硅模组的PCU。相比之下，碳化硅PCU仅为传统硅PCU的体积的1/5，重量减轻35%，电力损耗从20%降低到5%，提升混动车10%以上的经济性，经济社会效益十分明显。
宽能隙低电阻 效率升70%
宽能隙半导体的这些特性在电力、电源等相关应用，较传统的硅基半导体优越很多，不过由于成本高，投入开发者少，技术发展进度较慢。
近年来，由于「节能减碳」成为举世努力的目标，开发节能设备及电动车等，成为这些年来的产业新趋势。
以电动车为例，使用SiC的功率半导体元件，可大幅提升电动车的电源效率，增加续航里程。特斯拉的Model 3大量采用SiC功率半导体元件，因SiC体积小、重量轻、耐热，间接减少电池耗电，提升续航力。
目前使用SiC和GaN功率元件的电子设备，元件已经累积超过好几兆小时的使用经历，验证产品的可靠性。
新进入市场的供应商，则可透过JEDEC和AEC-Q101标准的认证来确认产品的可靠性。直到现在，还没发现奇怪的质量问题，SiC和GaN元件通常质量比硅元件更好。
SiC MOSFET及SiC JFET可以用较低的工作电压，如650V、800V及900V，让SiC可以与硅基超结合面（Super junction）MOSFET在性能与价格竞争。
具有GaN晶体管和GaN系统IC的终端产品目前已有许多产品皆已经量产中，尤其是USB C型电源变压器和充电器，可为手机和笔记型计算机快速充电。许多GaN元件可由晶圆代工厂制造，可在标准硅芯片上提供GaN外延晶体管的生长，并且随着产量的增加而无限扩大产能。
碳化硅市场格局
目前，碳化硅晶片产业格局呈现美国全球独大的特点。以导电型产品为例，2018年美国占有全球碳化硅晶片产量的70%以上，仅CREE公司就占据一半以上市场份额，剩余份额大部分被日本和欧洲的其他碳化硅企业占据。其中，国内天科合达以1.7%的市场占有率排名全球第六、国内第一。
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