Wolfspeed，前身為 Cree，以一項(xiàng)重大的設(shè)計(jì)勝利開(kāi)始了其品牌重塑：與通用汽車(chē)達(dá)成供應(yīng)鏈協(xié)議，為汽車(chē)制造商的電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)碳化硅 (SiC) 半導(dǎo)體。8 月，Wolfspeed 以 8 億美元的價(jià)格擴(kuò)大了與 STMicroelectronics 的多年協(xié)議，以供應(yīng) 150 毫米裸片和外延 SiC 晶圓。

這兩筆交易都凸顯了 SiC 技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)向全電動(dòng)未來(lái)過(guò)渡中的關(guān)鍵作用。據(jù) Yole Development 電源與無(wú)線部門(mén)主管 Claire Trodec 稱(chēng)，基于 SiC 的功率半導(dǎo)體可以為汽車(chē)制造商節(jié)省高達(dá) 750 美元的每輛 EV 電池成本。

早些時(shí)候出售其 LED 業(yè)務(wù)的 Cree 在采用其 Wolfspeed 部門(mén)的名稱(chēng)后，現(xiàn)在押注于 SiC 功率半導(dǎo)體?！斑@就是我們，”公司首席執(zhí)行官 Gregg Lowe 表示，他斷言 SiC 技術(shù)將推動(dòng)下一代功率半導(dǎo)體的發(fā)展。

從 2022 年初開(kāi)始，位于北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆的 Wolfspeed 將在其位于紐約州馬西的 200 毫米晶圓廠生產(chǎn) SiC 功率半導(dǎo)體。莫霍克谷晶圓廠將成為世界上最大的 SiC 生產(chǎn)線，投資 10 億美元。

盡管全球芯片短缺成為頭條新聞，但 Wolfspeed 多年來(lái)一直在提高 SiC 產(chǎn)能。

意法半導(dǎo)體還預(yù)計(jì) IC 供應(yīng)鏈會(huì)中斷。在芯片短缺之前，它簽署了長(zhǎng)期的碳化硅晶圓協(xié)議，以幫助填補(bǔ)供需缺口。除了與 Wolfspeed 簽訂 SiC 晶圓供應(yīng)協(xié)議外，這家法國(guó)-意大利芯片制造商還與位于德國(guó)紐倫堡的 ROHM 公司晶圓制造商 SiCrystal 簽署了類(lèi)似的協(xié)議。2019 年，意法半導(dǎo)體收購(gòu)了瑞典 SiC 晶圓制造商 Norstel，以啟動(dòng) 200 毫米晶圓的研發(fā)。

同時(shí)，其他 SiC 廠商也一直在尋求晶圓供應(yīng)協(xié)議，以預(yù)期電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)中對(duì) SiC 器件的未來(lái)需求。例如，在 2017 年試圖收購(gòu) Cree 的 Wolfspeed 業(yè)務(wù)失敗后，英飛凌與 Cree 簽署了一項(xiàng)提供 SiC 晶圓的多年協(xié)議。這家德國(guó)芯片制造商還與日本晶圓制造商 Showa Denko KK 接洽，以獲得其 SiC 材料和外延技術(shù)。

當(dāng)時(shí)，英飛凌預(yù)計(jì) SiC 半導(dǎo)體在未來(lái)五年內(nèi)的年增長(zhǎng)率將高達(dá) 40%。事實(shí)上，正是 SiC 半導(dǎo)體在 400 V 至 800 V 及更高電壓范圍內(nèi)的電力推進(jìn)系統(tǒng)中的廣泛采用推動(dòng)了主要的 SiC 廠商。

回想起來(lái)，這是因禍得福。

供應(yīng)商幾乎不知道即將面臨更大的產(chǎn)能緊縮。這個(gè)故事所講的道德？正如英特爾前 CEO Andrew Grove 所說(shuō)，“只有偏執(zhí)狂才能生存。”

Tesla Model 3 逆變器由 24 個(gè)功率模塊組成，每個(gè)模塊都包含兩個(gè) SiC MOSFET。

以意法半導(dǎo)體與特斯拉的供應(yīng)關(guān)系為例，特斯拉是 2018 年推出的Model 3中率先推出 SiC 組件的電動(dòng)汽車(chē)制造商。據(jù)業(yè)內(nèi)報(bào)道，意法半導(dǎo)體是用于作為 Model 3 牽引電機(jī)的功率模塊的 SiC 半導(dǎo)體的供應(yīng)商。System Plus Consulting 的拆解報(bào)告顯示，功率模塊包含 ST 的 SiC MOSFET。

快進(jìn)到 2021 年，由于芯片短缺嚴(yán)重?cái)_亂了汽車(chē)制造商的供應(yīng)鏈，與特斯拉的 SiC 供應(yīng)協(xié)議似乎很穩(wěn)定。

歸根結(jié)底，EV 電源設(shè)計(jì)和 SiC 半導(dǎo)體可以很好地協(xié)同工作。除了牽引逆變器，SiC 組件還被用于車(chē)載充電器和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。例如，意法半導(dǎo)體與雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟和中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)制造商比亞迪合作，為車(chē)載充電器提供碳化硅組件。