马斯克“推倒”的碳化硅被雷军“扶正”?
雷军正在“以身作则”,教给新能源汽车企业真正的“互联网思维”。
小米SU7的走红,让此前专属于互联网世界的交通密码,巧妙地渗透到了原本充满“钢筋混凝土”的汽车行业。
现在看来,知己很可能是第一个利用小米汽车的车企。
4月8日晚,智机在L6发布会上用了大部分时间对L6与小米SU7进行对比,重点围绕电量、性能和智能配置三个维度,希望为L6造势、吸引流量。
然而,它适得其反。 当晚,智机误读了小米SU7的电驱动配置(智机提到“小米SU7 Max是前IGBT+后SiC”),遭到小米汽车一系列“反击”:小米发言人微博博号发了三张连续内容,要求赤几公开正式道歉。 随后,知己CEO刘涛发表道歉。 但小米汽车表示不予受理,并再次发出加盖公章的道歉信。
值得一提的是,盖世汽车注意到,在刘涛发文道歉仅半小时后,小米汽车就做出了“不接受”的决定。 这表明,具有“互联网基因”的小米汽车反应速度快,成功水平高。 协同执行效率。
另一方面,从舆论效果来看,智机借营销机会遭到了小米汽车的“追打”。 而是大力宣传“小米SU7 Max前后电机都是碳化硅”。
正如小米汽车产品经理在网上辟谣的那样:“小米SU7全系列都是碳化硅材质,不仅前后电驱都是碳化硅材质,就连车载充电器(OBC)和热管理系统的压缩机由碳化硅制成。”
也就是说,随着两家车企“拉”的轮次越来越多,行业对碳化硅的关注度也会越来越深。
甚至在事发第二天(4月9日),投资人就在投资问答平台上向相关产业链公司询问:“你们的碳化硅生产设备和碳化硅产品有没有用在小米汽车上?” 沉寂已久的碳化硅再次被推入市场关注的焦点。
从廉价珠宝到稀有半导体材料,碳化硅的“翻身”
对于朋友和商人的误解,对方一封正确、严肃的道歉信就足够了。 小米汽车为何如此执着地纠正智机的错误,并反复重申“全系列、全领域碳化硅”? 碳化硅对于新能源汽车有何独特意义?
要知道,小米SU7一问世就号称是一款堪比保时捷、特斯拉的“梦想汽车”。 它定位高端豪华,电动化、智能化配置也“一应俱全”。
仅就碳化硅用量而言,据某车企分析,小米SU7大量使用了SiC。 “主驱动、车辆电源、热管理和充电网络都配备了碳化硅芯片。” 单电机版本约64台,其中主驱动约36台,OBC约14台,高压DC-DC约8台,空压机电控约6台; 双电机版本约112台,其中主驱动48台。 ,36个辅助驱动器,约14个OBC,约8个高压DC-DC,以及约6个空气压缩机电子控制装置。 这不包括充电桩和PTC。
根据盖世汽车研究院电动化配置数据,小米汽车主要碳化硅功率器件供应商为联合电子和英飞凌。
而且,还应该提到的是,自从碳化硅被引入汽车以来,业界已经悄然形成了一种认知,即大多数使用碳化硅功率器件的车型都被贴上了高性能和高端的标签。 而且,这些车型的价格都达到了30万元以上,甚至超过了100万元。 据悉,一些仍在开发的高端车型将至少构建一个碳化硅功率平台作为备份。
反观小米汽车,凭借着“高端”的配置和低至21万的价格,小米SU7确实具有高性价比。
那么,碳化硅为何能成为新能源汽车的福音呢? 它有着怎样不平凡的“前世今生”?
事实上,碳化硅作为材料的使用已有一百多年的历史,商业化也已有三十多年的历史。 1905年,诺贝尔奖获得者亨利·莫桑将他在1893年发现的天然碳化硅命名为莫桑石,它由100% SiC(碳化硅)组成。 于是,莫桑钻逐渐被投入宝石市场,主要作为钻石的仿制品。
1955年,LELY提出了生长高质量碳化硅的方法,从此碳化硅被用作重要的电子材料; 1987年,Cree制造出世界上第一个商用碳化硅衬底,并将其应用于LED领域; 2001年,英飞凌和Cree(已更名)分别推出了第一款小型碳化硅肖特基二极管; 2011年,Cree推出首款商用碳化硅电源。
从默默无闻到成为众人瞩目的焦点,很多时候,一个行业只需要一个时代的机遇。
雷军说:“站在热点上,猪都能飞。” 如今,站在新能源电动汽车热点上的碳化硅也顺势转型为廉价珠宝市场的车企。 ” 花很多钱也很难找到的“稀世之物”。
至于碳化硅真正的“贵族”,那就是马斯克了。
2018年,苦苦控制特斯拉生产成本的马斯克突然高举“碳化硅旗帜”,高价在Model 3主逆变器中安装了24颗意法半导体生产的碳化硅(SiC)芯片。 碳化硅)功率模块。
据悉,与IGBT模块相比,SiC芯片可为逆变器带来5-8%的效率提升,即逆变器效率从82%提升至90%。 此外,SiC器件在高温下性能更好。 即使温度达到200度,也能保持正常功率,保证长时间高效输出。
数据显示,逆变器中使用SiC器件可以降低整体尺寸、重量和成本,并提高车辆电池寿命5-10%。
随后,在800V的加持下,碳化硅迎来了新能源电动汽车行业前所未有的“高光时刻”。
2021年,小鹏G9首次采用800V高压SiC平台; 同年,蔚来首款碳化硅(SiC)电驱系统C样车下线。 ET7搭载SiC电驱动系统,为车辆提供更长的续航时间。 里程。
2023年,阳王、立德相继宣布进军800V快充市场,再次点燃碳化硅市场热度。 其中,丽丽自主研发了800V高压平台和5C电池,阳王则推出了以四电机为核心独立驱动的动力系统——易四方平台。 据悉,易四方平台全系车型均标配碳化硅电控,最高效率可达99.5%。
高高举起,用力摔落? 碳化硅有什么“问题”?
车企对碳化硅的“推销”也让碳化硅行业的相关从业者一时间受宠若惊。
BV首席执行官周振红曾公开回忆:“2015年、2016年我们投资碳化硅行业时,所有企业都很惨,因为没有人投资,也不知道市场什么时候会爆发。 虽然碳化硅并不是一个新产品、东西,但早期应用市场的规模相当有限。”
确实如此。 相关行业数据显示,2019年全球SiC市场规模约为5.41亿美元,全球半导体市场规模约为4123.07亿美元,SiC市场占整体市场比例不足1%。
但进入2021年之后,碳化硅行业的蓝海日益动荡,不少厂家都收获了碳化硅行业的红利。
据盖世汽车此前报道,意法半导体2022年财报显示,该公司拥有碳化硅客户82家,2022年在汽车和工业碳化硅领域实现营收7亿美元,计划2023年突破1000万美元。亿美元。 值得注意的是,2022年新增的25个项目中,60%是针对汽车客户。
再比如东尼电子,2022年业绩爆发,预计2022年1-12月业绩大幅增长,归属于上市公司股东的净利润1亿-1.1亿,净利润同比增长1.5%。同比199.28%增至229.20%。
2023年,随着800V蓄势待发,碳化硅行业势头将猛增。 相关数据显示,截至2023年上半年,已有40款碳化硅车型在全球进入量产交付,上半年碳化硅车型全球销量超过120万辆。 2023年下半年6-12月,碳化硅型号在800V型号中的占比将分别为15%、18%、29%、35%、39%和45%。 2023年全年,国内保保乘用车主驱动碳化硅模块渗透率约为10.7%。
然而就在这时,此前“高举”碳化硅的马斯克再次站了起来,反手“狠狠地摔了下去”。
2023年3月1日,马斯克在特斯拉投资者日上强调,下一代车型的装配成本将降低50%,他计划将碳化硅晶体管的数量减少75%。
此消息一出,各大碳化硅供应商股价出现波动。
据悉,当天国外厂商中,安森美、意法半导体股价双双收跌约2%,碳化硅芯片厂商股价下跌7%; 国内厂商中,天岳先进跌超10%,托尼电子跌停,天岳电子跌停。 富能源、京盛机电等个股均大幅下跌。
马斯克当时强硬宣布减少碳化硅的使用,无非就是碳化硅零部件的成本价格较高。 这对于深陷“价格战”、急需控制成本的特斯拉来说没有任何好处。
据东吴证券相关报道,当时市场预计特斯拉未来将逐步将碳化硅用于OBC、充电器、快充桩等。 预计平均两辆特斯拉纯电动汽车将需要一块6英寸SiC晶圆。 。 以年产100万台Model 3/Y产能计算,该公司每年需要超过50万片6英寸晶圆,目前全球SiC晶圆年产能总量在40万至60万片之间。 这意味着仅特斯拉一家就能消耗掉目前全球的碳化硅产能。
据悉,当时SiC芯片的价格比传统硅芯片贵十倍左右。 特斯拉Model 3逆变器的功率器件从IGBT更换为碳化硅后,采购成本增加了近1500元。 尽管SiC的售价有所下降,但SiC芯片的价格是同等硅器件的数倍。
正因为如此,马斯克决定逐步减少特斯拉汽车中碳化硅的使用量。
碳化硅2024年,“价格战”会打响吗?
如今,面对主机厂的“价格战”压力,很少有零部件能卖到很高的价格。 即使其在行业初期成本较高,但未来价格也会慢慢被主机厂“拉低”。
截至目前,碳化硅已应用于车载逆变器(电控)、DC-DC、车载充电器(OBC)和充电桩等领域。
据悉,碳化硅(SiC)器件的制造主要包括“衬底-外延-器件制造”三个步骤。 其中,SiC衬底成本约占总成本的47%,SiC外延成本占23%。 然而,SiC衬底的制备受到SiC晶体生长速度慢、工艺难以控制、生长类型多样、切割困难等各种问题的限制。 全球产能始终处于较低水平。
盖世汽车网注意到,今年年初,市场消息不断传出:随着国际、国内碳化硅厂商近年来不断扩大碳化硅衬底产能,扩产规模可达此前6英寸产能的数倍,这导致近期碳化硅衬底价格开始下降。 例如,国内主流6英寸碳化硅(SiC)衬底报价以国际市场价格750-800美元/片为基准,迅速下跌,价格跌幅近30%。
甚至有供应链从业者表示,由于国内SiC长晶和衬底领域玩家众多,如果一线厂商率先推出降价模式,可能会倒逼二三线厂商被动跟进,导致碳化硅衬底的“价格战”。 打开。 还有消息预测,碳化硅衬底的“价格战”可能会在2024年爆发。
此外,有行业专家表示,与国外相比,国内SiC“价格战”更为激烈,主要是因为国内市场波动较大。 北京半导体行业协会副秘书长朱静也表达了同样的观点:同质化造成的低端内卷化是价格战的主要原因,而国际价格相对稳定,表明国产SiC已经对国际市场影响不大。 影响力也变相表明其尚未掌握定价权,即质量上还存在一定差距。
根据盖世汽车网《电控SiC功率器件供应商装机量排名》,2024年1月-2月,国内电控SiC功率器件装机量前10名供应商包括比亚迪半导体、芯能、基础半导体、中国Core 、Star等5家供应商上榜,总装机量占比31%。 其中,比亚迪半导体同期装机量为18.8%,仅次于意法半导体排名第二。
值得注意的是,面对目前碳化硅的高成本价,比亚迪没有坐等其相关供应环节的价格下降,而是选择采取一体化的方式来实现高性能与低成本的矛盾平衡。尽可能采用电力驱动。
据悉,比亚迪八合一电驱动系统引入了包括驱动电机、电机控制器、减速器、车载充电机、直流变换器、配电箱、整车控制器和电池管理器的八合一电动动力总成。 。 比亚迪的八合一电驱动系统之所以能达到如此高的集成度,主要得益于域控制和碳化硅技术。
据YOLE发布的研究报告显示,比亚迪八合一电驱动系统在460mm x 460mm x 170mm的体积、24kg的重量下实现了235kW的峰值功率和550A的峰值电流。 其中,电机控制逆变器采用比亚迪自主研发的三相碳化硅功率模块,而车载充电器(OBC)和直流变换器(DCDC)则采用大量分立碳化硅器件,以实现更高的开关频率和更高的开关频率。 高效的能量转换分配。
简而言之,用盖世汽车研究院分析师的话说:“比亚迪八合一电驱动系统将OBC中的碳化硅和电控逆变器集成在一起,共用一个碳化硅,减少了碳化硅的数量这种使用降低了成本并提高了电力驱动系统的性能。”
情况确实如此。 据悉,比亚迪的八合一电驱动系统集成了碳化硅逆变器。 通过将多个功率模块集成到碳化硅半导体器件中,可以提高功率密度并减小系统尺寸。 这种一体化设计可以有效减少系统中的连线和散热元件,提高效率并降低成本。
对于碳化硅的未来,有预测称,汽车是碳化硅最重要的应用市场之一。 随着主机厂降低成本的压力日益增大,碳化硅时代的厂商也难逃成本控制的命运。 与此同时,碳化硅行业的衬底、外延等上游产业链各环节也将面临技术创新和“价格战”的挑战。
换句话说,新能源电动汽车行业的成本降低已经是整个产业链的事情,每一个细节的供应商都无法隐藏和逃避。 (盖世汽车花园景明)