传递科技背后的思考

汉作为比亚迪冲击高端的首款产品，从发布以来就受到众多

然而从7月上市以来，汉一直处在比较尴尬的产能困境，由于产量不足订单交付周期很长。

影响产能的因素很多，从刀片电池的供应，到比亚迪对汉的销售预期。然而有一个原因很特别，这个原因只影响汉EV四驱高性能版的产能。这就是汉的后驱电机控制器所必须的SiC芯片。

今天我们就来说说这颗特别的芯片，这颗芯片的全称是SiC MOSFET。

SiC是碳化硅的简称，是第三代半导体材料。MOSFET是金氧半导体场效应晶体管的简称。MOSFET本质上就是一个电子开关。SiC MOSFET就是以碳化硅为基底制成的MOSFET，在新能源领域一般就简称SiC。

英飞凌SiC MOSFET图片

这个SiC有多重要呢？它是汉后驱电机控制器里面必不可少的开关功率器件。没有它控制器就不能将电池的直流电逆变成三相交流电，电机也就无法工作。汉的后驱电机控制器使用的是由6颗SiC组成的控制模块，如下图：

比亚迪汉碳化硅MOSFET控制模块

有读者可能会问，你为啥说后驱电机控制器必须要用这个SiC，前驱电机控制器难道不需要么？

对，汉的前驱电机控制器没有用SiC，它用的开关功率器件叫做IGBT，就是俗称电动汽车CPU的那个IGBT。IGBT是以硅（Si）为基底制成的，属于第一代半导体材料。所以前驱版本的汉产能不受SiC影响。

业界第一个采用SiC的是特斯拉，Model 3的前后电机控制器都使用SiC。比亚迪是第二个采用SiC的厂家，汉后驱电机控制器采用SiC。其他品牌包括保时捷的电动汽车，采用的都是IGBT。

SiC作为第三代半导体，显然是有自己的优势，要不然特斯拉和比亚迪也不会使用。我国更是在十四五期间推出政策大力扶植第三代半导体产业化。

SiC相比IGBT优势很明显：SiC的开关损耗更低，所以更省电；SiC的开关速度更快，所以频率更高；SiC器件的体积更小，适合做电驱电控一体化。

采用SiC电控单元体积大幅减小

这些优点放到电动汽车上就是，更省电、速度更快，更省空间！

而且SiC代表着功率半导体的未来。

这样看起来SiC香不香？真香！

那为啥其他厂家都不用？

呃，这是个严肃的问题！

原因就是，SiC除了有优点，它也有缺点啊！

首先，SiC成本高，价格贵！

新东西成本高是一定的。特斯拉能用SiC，主要是因为有销量做背书。特斯拉采用的SiC和比亚迪有些区别，Model 3的一个电机控制器需要24颗SiC，也就是说它的4颗SiC并连，作用和汉的一颗SiC一样。意法半导体和英飞凌是特斯拉SiC的主要供应商。

特斯拉Model 3 SiC MOSFET器件

按照Model 3年销量30万辆（假设一半为双电机）算，一共需要采购1080万颗芯片，这个采购量足以让特斯拉和供应商谈判。

全球除了特斯拉，还有哪家车企有这个销量？其他车企估计英飞凌连谈价的意愿都没有。

而比亚迪为啥能用，因为比亚迪自己产SiC呀，不需要去谈判。而且比亚迪半导体巴不得自己的产品被使用。不能商用就没法量产，没法量产就没有技术进步的可能，怎么去追赶国际巨头。所以某种程度上来说汉也是一个试验品，SiC和刀片电池都是首次量产。

其次，SiC的生产工艺不稳定，产能低。

SiC基板的开发全流程，包括设备/工艺/处理/切割等都需要新的生产工艺和生产设备，这是所有厂家的最大瓶颈。

碳化硅相比硅而言，生长慢， 产量低；生长周期长过程不好控制所以良率也低；晶圆材料品质参差不齐，这些都制约着SiC的整体产能。国外的产业形成时间更早，上下游更完善，所以比国内情况还好一些。

但是总体而言，SiC也还是刚刚起步，所以不可能马上大量应用。

最后，SiC器件的可靠性数据不足

生产工艺的不成熟，决定了SiC的可靠性要比IGBT的成熟度差很多。所以大多数车企也不敢贸然使用，否则出了问题连分析的能力都没有，怎么办？

电子器件可靠性是一个累计的过程，不可能一蹴而就。从这个角度看，特斯拉和比亚迪也算是新能源领域的英雄。

随着应用案例的增加，SiC器件也必然更加成熟，过几年可能国内高端一点的车型就会开始广泛使用了。据说蔚来的第四代电机将采用SiC。

关于汉四驱高性能版本的产能问题，大家清楚一些了吧。

SiC不是唯一原因，但也是一个重要原因。

比亚迪面对的困难主要是：

1、和特斯拉有相对成熟的供应商相比，比亚迪选择了支持自己的半导体事业，所以也注定要走更多的弯路。罗马不是一天建成的，芯片也不是一天能造好的。该走的路，该趟的雷，都得去经历。所以想让比亚迪一下把SiC的产能提上来，也不现实。

2、和特斯拉相比，比亚迪采用的单个SiC MOSFET更大，可以理解为一个抵四个。所以单个SiC要承受的电流更大，而且面积更大。没有一个方案是完美的，这个方案有优势，但是也有缺点。缺点就是良率更难控制。

这也可以形象地描述为，比亚迪一方面摸着石头，一方面试图弯道超车过河。

这难度可想而知，所以比亚迪SiC的产能怎么能高呢？

作为比亚迪第一款高端车型，汉承载得东西很多。

刀片电池、SiC、品牌......

希望汉能够挺过来，用销量和质量来证明自己是真正的高端！

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