電動車市場對於延長續航里程及縮短充電時間有著極大需求,整車平台高壓化趨勢愈演愈烈,對此各大車企已陸續推出800V高壓車型,例如Porsche Taycan、Audi Q6 e-tron、Hyundai Ioniq 5等。據集邦科技研究顯示,隨著電動車滲透率不斷升高,以及整車架構朝800V高壓方向邁進,預估2025年全球電動車市場對6吋碳化矽(SiC)晶圓需求可達169萬片。

800V電氣架構的革新將促使耐高壓SiC功率元件全面替代矽基(Si)IGBT,進而成為主驅逆變器標配,因此SiC深受車企追捧。一線廠商Delphi已率先實現800V SiC逆變器量產,BorgWarner、ZF、Vitesco相繼跟進。

目前來看,電動車已成為SiC核心應用場景,其中OBC(車載充電器)和DC-DC轉換器元件對於SiC元件的應用已經相對成熟,而基於SiC的主驅逆變器仍未進入大規模量產階段。對此,包括意法、英飛凌、Wolfspeed、Rohm等功率元件商已與一線廠商及車企展開深入合作,以推進SiC上車進程。

SiC功率元件較早導入的領域為太陽能及儲能中的逆變器,功率半導體業者看好SiC未來在電動車的應用,SiC功率元件導入OBC、逆變器、DC-DC轉換器等,有助於縮短充電時間、縮小系統及電池體積、減輕車身重量、增加續航力等,因此將漸取代矽基功率元件於車載端的應用。

集邦表示,上游SiC基板材料環節將成為產能關鍵制約點,其製程複雜、技術門檻高、晶體生長緩慢。現階段用於功率元件的N型SiC基板仍以6吋為主,儘管Wolfspeed等國際IDM大廠8吋進展超乎預期,但由於良率提升及功率晶圓廠由6吋轉8吋需要一定的時間週期,因此至少未來五年內6吋SiC基板都仍為主流。而隨著電動車市場的爆發,SiC逐漸大規模上車應用,其成本也將直接決定汽車800V高壓架構升級進度。

法人看好漢磊及嘉晶將直接受惠於SiC應用大幅成長。為了滿足客戶對SiC晶圓代工產能強勁需求,漢磊預計將在未來二~三年投資0.8~1.0億美元大擴產能,其中6吋SiC晶圓代工產能將擴增達目前的五~七倍。漢磊SiC月產能已達1,000片6吋約當晶圓。嘉晶也計畫在未來二~三年投資4,000~5,000萬美元擴大SiC及GaN基板產能,目標是將SiC基板產能擴增七~八倍。

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