特斯拉Model3搭载SiC，宽禁带半导体迎来爆发

宽带隙半导体爆发前夕。

去年11月底，新款特斯拉Model 3上市，其产品设计和功能变化备受外界关注。

在特斯拉Model 3车型中，SiC被应用于量产，引起了全球汽车厂商的关注搭载SiC芯片的智能电动汽车可以提高续航里程，对突破现有电池能耗和控制系统的瓶颈，乃至整个新能源汽车产业都具有重要意义

目前业内普遍认为以SiC为代表的宽带隙半导体将成为下一代半导体的主要材料，那么宽带隙半导体目前的发展现状如何国内外发展宽带隙半导体有什么区别未来发展面临哪些挑战

01.特斯拉Model3首批搭载SiC。

对于全球汽车厂商来说，特斯拉的一举一动都会引起极大的关注特斯拉Model 3搭载了SiC芯片，成为全球首批量产使用SiC芯片的汽车制造商之一基于Model 3在市场上的成功和SiC在续航里程上的优势，SiC迅速成为全球芯片厂商和汽车厂商关注的焦点

德国芯片制造商英飞凌推出了用于电动汽车逆变器的SiC模块，随后现代汽车宣布将在其电动汽车中使用SiC芯片，并明确表示使用SiC芯片的电动汽车续航里程将提高5%，为SiC做了一次正面宣传。

事实上，SiC芯片确实具有传统半导体不可比拟的优势，从SiC的发展也不难看出，SiC也是目前比较成熟的材料。

此前，硅锗作为半导体行业的主流，广泛应用于集成电路，航空航天，新能源，光伏等行业伴随着高端制造和大功率发光电子器件的发展，对频率，效率和噪声的要求越来越高，第二代半导体砷化镓和磷化铟应运而生

但时至今日，人类一直在5G通信，智能电网，航天卫星，新能源汽车等前沿领域取得突破尺寸更小，性能更好，效率更高的芯片材料成为产业进步的刚需，市场需求迫使芯片材料不断创新

在这种情况下，SiC碳化硅和GaN氮化镓作为第三代化合物半导体材料正式进入人们的视野现代汽车提到，SiC材料更耐高温，耐腐蚀，有助于提高动力，减少散热，对提高新能源汽车续航能力确实有重要意义

02，国际巨头还没有完成垄断，国内条件正在追赶。

目前第三代半导体材料SiC和GaN的研究已经比较成熟与前两代半导体材料相比，SiC在带隙，耐高温，抗辐射等方面优势明显，尤其适用于高功率，高温，高辐射的应用场景GaN材料更耐压，耐热，耐腐蚀，更适用于发光器件基于在性能上的明显优势，国内外相关企业都在积极开发宽带隙半导体材料

放眼全球，目前宽带隙半导体技术和产业仍由国外企业主导，但国际巨头尚未形成行业标准，没有形成规模上的完全垄断同时，我国内需市场巨大，市场和应用优势明显，产业链日趋完善

在国际市场上，宽带隙半导体材料已进入快速产业化阶段，广泛应用于新能源汽车，5G通信，光伏，消费电子等领域代表企业有Wolfspeed，onsemi，ROHM等，如世界上最大的SiC衬底制造商Wolfspeed其主营业务是专攻SiC材料，专注于第三代化合物半导体

与国际市场相比，国内企业在整体技术研发和市场应用上相对滞后，但最近几年来技术水平不断提高，部分技术已达到国际先进水平，如在宽带隙半导体微波射频芯片技术上优势明显。

此外，半导体照明技术的工业应用也相对更加成熟2022年初，中国宽带隙半导体产业总产值接近8000亿元，其中大部分来自半导体照明

03.行业前景广阔，降低成本是关键。

宽带隙半导体的迅速崛起已成为半导体及相关产业全球竞争的焦点中国内需市场巨大，是市场应用驱动的发展模式从长远来看，中国的宽禁带半导体在产业化方面有很多优势

而且相对于集成电路行业，宽带隙半导体行业对工艺技术，设计流程，精度的要求相对较低，企业进入的门槛不高，这也为国内企业的成长提供了可能。

资本也看到了宽带隙半导体产业的巨大前景，也在加速宽带隙半导体产业的发展2021年，即使在疫情背景下，仍有超过60家公司完成融资，可见宽带隙半导体也是被资本高度看重的

当然，在看到行业发展前景的同时，我们也不应该忽视我们所面临的挑战目前宽带隙半导体主要用于射频器件，大功率电力电子器件和光电器件，应用领域仍需拓展此外，我国虽然已经实现了相关产品的R&D和生产，但是产品迭代速度较慢，应用端的评测体系相对缺乏

从长远来看，成本仍然是决定宽带隙半导体产业化的重要因素伴随着成本的不断降低，产业化也会加速