車用電子的寶藏：碳化矽

最近，車用電子大廠—英飛凌，宣布要在馬來西亞興建八寸的碳化矽工廠，未來也將朝向『自給自足』的『一條龍』供應模式，去佈局碳化矽相關晶片製造。碳化矽發展以來，一直被視為未來電動車推進重要的關鍵，所有車用電子大廠都投入資源開發碳化矽晶片或是碳化矽基板的製造。

即便如此，電動車巨頭—Tesla，還是不看好碳化矽晶片的發展，認為碳化矽基板的成本太高，導致碳化矽晶片的價格降不下來，持續計畫減少電動車中碳化矽晶片的用量。

那麼，碳化矽晶片未來的發展如何？會遇到什麼瓶頸？車用電子有機會擺脫碳化矽晶片的使用嗎？

首先，我想跟大家分享幾個看法。

1.碳化矽晶片好處多多。碳化矽相對於一般以矽為主的材料來說，碳化矽的熱穩定性較佳，也就是說在高溫的時候表現比較穩定。此外就是在高電壓的時候，也可以有穩定的表現跟減少能量的耗損。

應用在電動車上恰恰方便，不僅可以在電動車運轉高溫的狀態下保持晶片的穩定，更重要的是電動車裡面需要轉換高低壓的元件，都是會造成能量損失的，如何減少能量損失，就可以幫助電動車效率最大化，甚至是幫助電動車續航力增加，減少充電的時間跟延長電池使用。

所以，在碳化矽晶片開發之後，車用電子大廠全力投入晶片的研發。目前意法半導體排名第一，Onsemi其次，英飛凌跟Wolfspeed緊追在後，日本則是有羅姆半導體為首，持續開發碳化矽晶片。

2.碳化矽基板已經突破。但是，碳化矽晶片雖然很好，不過自2022年開始，就一直討論到的問題，就是碳化矽晶片成本過高。主要的原因在於，碳化矽基板的材料成本太高，在做成晶片之後良率不夠穩定，因此碳化矽晶片的價錢居高不下。

所以過往的碳化矽基板龍頭—Wolfspeed，就曾經被特斯拉批評良率太低，價格太貴，讓特斯拉企圖想要開發以矽為主的車用晶片。

不過自從2023年下半年開始，許多車用電子大廠也意識到碳化矽基板的重要性，如果要在碳化矽晶片的市佔率增加，降低碳化矽基板的成本，就變成非常重要的一個關鍵。

為了解決碳化矽基板的良率跟供應問題，許多車用電子大廠開始自己投入資金，建立自己的碳化矽基板工廠，或是跟其他碳化矽基板廠合資，確保供應鏈的穩定，這個方式好處不少：

第一，可以自己提升良率，建立自己的『Know-How』，如果率先開發出8寸的碳化矽基板，不僅可以降低成本，更有可能賣給競爭對手或是控制市場的產量。

第二，更重要的是，當碳化矽基板出現短缺時，不用在擔心被WolfSpeed或是其他主要的基板商掌控，為了搶到產能，付出高昂的價格。『自給自足』的方式下，可以更容易掌握基板成本，把自己的利潤最大化，也不會有產能上的問題，出現無法交貨碳化矽晶片給車廠。

畢竟，車廠是車用電子公司的『衣食父母』，如果常常供應短缺，未來可能會在碳化矽晶片上被其他對手搶走。

3.特斯拉真的不用碳化矽？過往，特斯拉想要減少碳化矽，其實不外乎就是要降低自己的造成成本。

尤其是這兩年特斯拉的電動車受到中國激烈的競爭下，不得不透過降價來維持一定的市佔率，即便如此，特斯拉的市佔率還是因為中國電動車的競爭帶來衰退。如果無法在用高售價賣給消費者，就必須在成本上多下功夫。

特斯拉對於車用晶片的要求相對較低，所以的確在許多車用晶片的成本上節省不少，如果可以用一般的矽晶片取代車用晶片，當然可以大大降低成本。然而，效能上就會大打折扣，這也是傳統車廠不願意妥協的地方。

不過特斯拉即便想要減少碳化矽的應用，其實只是把晶片做一定程度的整合，從原本的兩顆變成一顆，但是性能變強，這個方式下，的確可以省到總成本，但是一旦出現故障，更換的成本也會提高不少。而目前傳統車廠也有在做類似的開發。

整體來說，我認為特斯拉並沒有真正漸少碳化矽晶片，只是做了『改善』跟『整合』，不算是一個多『新潮』的設計方式，因此成本的降低上也是非常有限，並沒有辦法拉開跟其他車廠的差距。

4.未來的新應用在哪裡？未來，碳化矽的競爭將會更加激烈。即便在2024年，電動車看起來仍然疲弱。但是碳化矽的需求仍然持續增加，除了電動車佔比接近50%，還有接近20%來自油電混合車跟30%來自於充電樁跟Power supply。

所以，其他應用仍然持續增加的狀況下，碳化矽晶片的需求目前還是大於供給。以目前機構的調查，2024年碳化矽的缺口大概是40萬片，缺額大概是10%，等到2025年缺口就會下降到33萬片，大約是7%的缺口。

所以，目前各家車用電子大廠，持續投入碳化矽基板跟晶圓廠的開發，就是希望擁有更多的產能跟『一條龍』的供應，擁有更多的主導性跟議價能力。的確這個方式，會讓原本在車用電子晶片上的巨頭們，更加如虎添翼，反而對於純生產碳化矽晶片，或是主要以碳化矽基板為主的廠商，例如:Wolfspeed，就會受到不小打擊。

所以，如果各家大廠慢慢開出產能，那麼碳化矽基板的價格，甚至是碳化矽晶片的價格就會進步一降低，對於車廠就會是一個好消息。一旦車廠願意採買更多碳化矽晶片，電動車的推出又會變得更加蓬勃，對於車用電子大廠就是加分的。

因為碳化矽晶片的利潤目前還是會比傳統晶片高得多，所以碳化矽晶片的增加就會推升車用電子龍頭的財報。

我認為，2025年車用電子大廠，應該有機會把碳化矽晶片成本降低，連帶會看到歐洲傳統車廠，重新回到擁抱電動車或是油電混合車推出的熱潮，那時候機會帶動電動車廠跟車用電子公司的財報跟股價回到2022年的光景。

這是我對於車用電子跟碳化矽晶片的展望，歡迎跟我分享交流你的意見～