碳化硅的浮沉，本质上反映了一个问题：一个高出货量的终端产品，对上游供应链往往有着巨大的话语权，乃至可以决议供应链公司的生死存亡。
不久前的特斯拉出资者日上，马斯克宣告特斯拉的每辆车都削减75%的碳化硅芯片运用量。随后，美股A股的一众碳化硅概念股齐齐，全球碳化硅龙头$当日跌落7%，至今现已腰斩。
马斯克一句话带崩一个工业并不稀有，但碳化硅的确是个破例：这个本来不太起眼的工业，恰恰是马斯克一手带火的。
2018年，马斯克初次宣告在特斯拉Model3里运用碳化硅芯片。紧接着，比亚迪、小鹏、吉祥纷繁仿效，在新款电车里换上了碳化硅芯片。
自此之后，但凡运用了碳化硅芯片的车型，全都被打上了“高端”、“奢华”的标签，价格也一路上探到30万以上。
对应的工业链上游，早年做一种名为“莫桑钻”的廉价珠宝的企业，也都因为出产质料是碳化硅，摇身一变成为了性感十足的芯片概念股。
五年后，当年的造神者亲身推倒了神像。伴跟着特斯拉出资者日的完毕，一切的喧嚣和张狂似乎一会儿被打回了原形。
那么，从廉价珠宝到半导体资料，碳化硅是怎样被马斯克一手托起，又重重摔下的？
2018年，特斯拉开端在Model3的主驱逆变器里，运用根据碳化硅资料的碳化硅MOSFET，以代替传统的硅基IGBT。
这个决议在其时引发了剧烈的轰动——在电动车代替燃油车的进程中，电池、电机、电控组成的三电系统，代替此前燃油车年代的发动机与变速箱，成为一辆轿车最中心的心脏。但因为电池是直流电，电机工作需求交流电，这就需求电控环节的逆变器，将直流电转化交流电，
在这之中，硅基IGBT、碳化硅MOSFET等功率模块，是一个逆变器最中心的技能地点。
比较传统的硅基IGBT，碳化硅愈加耐高温、耐高压，还具有更高的热导率。因而，碳化硅器材的体积只需求做到硅器材体积的1/10，就可以完结相同的功率转化需求。
一起，搭载碳化硅MOSFET的电车，续航比搭载硅基IGBT的延伸5-10%，损耗下降75%，整体系统功率提高5%[1]。
简而言之，碳化硅体积小，功能优越，节能性强，还顺带缓解了续航问题，所以一举成为新能源车的当红炸子鸡，车企纷繁仿效，国内电车老大哥比亚迪首战之地。
2020年，比亚迪推出了榜首款高端车型“汉”，“在电机操控器中初次运用了碳化硅的功率模块；紧接着，蔚来也于2021年推出在电驱动系统上运用碳化硅资料的ET7；2022年，小鹏也推出了搭载碳化硅电驱动渠道的G9车型。
碳化硅进入运用前，要阅历衬底、外延、器材规划、器材制作和封测的一系列制作环节，这些环节又可以拆分给不同的公司。
现在，全球有才能完结一切制作环节的企业很少[2]，CREE便是其间一家，也是榜首个入局碳化硅的企业。
1991年，CREE制作了出生界上榜首块商用碳化硅衬底，并把它运用在LED范畴。和其时风行的个人电脑、MP3，以及后来的智能手机比较，这真实算不上引人注意。
比及新能源车发明了许多的增量商场，CREE不可思议躺着就赢了——2020年，在轿车所需求的导电型碳化硅中，CREE一家就占有全球60%以上产能，国内榜首天科合达仅占比4%[1]。
技能层面，CREE也终年坚持一骑绝尘的抢先位置。在晶圆制作中，单片衬底面积增加有利于降造本钱，因而职业界普遍以为衬底尺度越大，企业的研制越先进。现在业界的最高水平是8英寸碳化硅衬底。
CREE在2015年推出了8英寸碳化硅衬底，随后，罗姆、意法半导体等世界头部厂商，也于2021年研制成功。与之比较，国内最抢先的厂商天科合达、天岳先进等的出产才能却仍在6英寸水平。
另一个技能难点在于碳化硅的良率：在取得碳化硅衬底的晶体生长进程中，传统的硅资料只需3天就可以长成一根晶棒，而碳化硅晶棒需求7天，这就导致碳化硅出产功率天然地更低。
并且，因为碳化硅的脆硬特色，在切开晶圆划片时十分简单崩边，以现在的出产工艺来看，制作出合格的、半导体等级的碳化硅晶圆并不简单，产能十分紧缺。
具有完好工业链+技能抢先一步的两层buff加持，CREE成为了资本商场的抢手标的。2020年，CREE的市值上涨了129%，在同期首要半导体公司里涨幅位居全球第二，英伟达和AMD都被它甩在死后[7]。
跟着特斯拉宣告运用碳化硅资料，CREE也愈加集中精力，先后卖掉了从前视为中心的照明事务和LED事务，并且将整个公司改名为：Wolfspeed，中文直译为“狼速”。
2021年11月12日，改名后一个月，Wolfspeed的市值爬上了最巅峰，到现在只剩下了其时的一半。
从巅峰到谷底，马斯克天然要承当职责。但问题是，碳化硅为什么在短时间内，从宠儿变成了弃儿？
Wolfspeed与碳化硅概念股最近一次的暴降，是因为马斯克在3月初的特斯拉出资者日上宣告：单车减用75%的碳化硅。
并且，这背面还有不少隐情：虽然开展多年，但碳化硅长晶时间长、特色硬脆的特性仍旧没能处理。这就导致即便职业龙头Wolfspeed，归纳良率姑且只要60%，国内衬底厂商的良率更是在40%以下[4]。
低良率的直接成果便是高本钱：以Model3为例，其主驱动逆变器选用的48个碳化硅MOSFET，总本钱为5000元，是传统计划硅基IGBT的3-5倍[1]。
关于砍本钱狂魔马斯克来说，这显着是可忍孰不可忍。恰巧在本年年初，特斯拉刚刚搞了一波张狂降价，马斯克顺势立下了一个flag：减价不减量，特斯拉功能不变，但总制作本钱还要再削减1000美元[3]。
马斯克心里其实还有另一本帐。依照他的设想：到了2030年，特斯拉要到达2000万辆电动轿车的年产值，而现在每均匀每2辆特斯拉就要用掉一块6英寸的碳化硅。但达观猜测，即便每年的复合增加率为34%，到2030年，碳化硅的总产能也只要1045-1218万片。
也便是说，假如坚持本来的运用量，特斯拉一家就要用掉全球碳化硅的悉数产值，这显着是不或许的。
价格上用不起，产值上跟不上，不停掉链子的wolfspeed，只能倒逼着特斯拉另辟蹊径。
就在特斯拉宣告减用碳化硅的那天，其动力系统工程副总裁提出：特斯拉其实是开发了定制化模块封装技能，可以在运用更少碳化硅的情况下，坚持相同的散热作用。
也便是说，特斯拉不是不用了，仅仅少用了。而那些暂时还没把握“定制化模块封装技能”的车企，短期内，也只能一边疏通与Wolfspeed的联系，一边活跃寻觅备胎。
比方，比亚迪出资了天域半导体和天科合达，小鹏出资了瞻芯电子。2018 年，国内碳化硅相关的出资项目签署额仅50亿元，到2020年已达463亿元，其间90%以上有政府参加[1]。
不过，在轿车商场不断降价的布景之下，本就赢利单薄的国产轿车，对碳化硅的崇奉还能坚持多久，也就被画上了问号。
碳化硅自身其实并不别致，其作为资料的前史已有100多年。在商用范畴的技能开展也已历经30多年。
1884年，爱迪生试验室里一个叫德华·艾奇逊的职工离任创业后，想要做出“人工钻石”。成果却意外在一次试验的熔炉反应物中发现一种硬度只比钻石小一点，火彩乃至比钻石更亮的东西，然后打开了人工合成“碳化硅”的大门。
十多年后，又有一个叫亨利·莫桑的科学家在陨石中发现了天然的碳化硅，乃至还因而取得了1904年的诺贝尔化学奖。而碳化硅，也因而被赋予了一个名望更大的姓名：莫桑石。
所以，一个冷常识是：其实许多打着“碳化硅”名号混的风生水起的企业，在特斯拉用上碳化硅之前，一直是廉价珠宝的供货商。
比方2022年1月，碳化硅榜首股天岳先进登陆科创板，而直到2020年，天岳先进的前五大客户里有三家都是珠宝公司。现在国内碳化硅衬底产值最高的天科合达，在2020年预备上市时，发布的大客户名单里也有两家珠宝公司长时间占有前五，其间一家还曾在2017年成为天科合达最大的客户。
理由是碳化硅可以作为芯片的晶圆衬底，并在物理特性上具有禁带宽度更大、电子漂移速率更大、热导率更大、击穿场强更大的特色，更浅显来说便是可以习惯高功率、高频、高温、高电压等恶劣条件，因而在轿车芯片、高压快充等场景中优势尤为显着。
与之相对应的则是榜首代半导体与第二代半导体。其间，榜首代半导体衬底一般是硅晶圆，可以用来出产传统的CPU、GPU、MCU等等；
第二代半导体的衬底一般是磷化铟、砷化镓，首要用来出产射频器材、光模块、LED、激光器、探测器、传感器等器材。
又是芯片，又与特斯拉、新能源车相关，乃至还一度引来张汝京亲身下场，资本商场对碳化硅的炒作也一度被捧到了“国产代替”“弯道超车”的高度。
而对厂商来说，只要将碳化硅在拉晶进程中的硅棒拉得够大，就能从义乌小商品城独爱的莫桑钻供货商改变成为第三代半导体。
碳化硅出产制作的难点在于：生长进程在2300摄氏度高温的黑箱中进行（硅资料只需求1600摄氏度），跟着尺度扩展，其生长难度呈几何式增加：
温度和压力的操控稍有失误，就有或许导致碳化硅资料的微管密度、错位密度、电阻率、翘曲度、外表粗糙度等一系列参数呈现过失[6]。
也正是因为从莫桑钻到第三代半导体的跨过进程中极高的碎片率，想要出资半导体等级的碳化硅，收效往往是很慢的。
抢先如Wolfspeed，早在2015年就研制出8英寸碳化硅衬底，可是却到2022年，迭代到第三代晶圆时，才得以进入规划化量产。而国内企业2020年才开端进入8英寸的研制[6]。
虽然财报中，“8英寸”在各厂宣告的喜报和新闻里现已吆喝了许多年，但现在世界商场上干流的衬底仍停留在6英寸水平，国内的干流产品更是还停留在4英寸衬底。
乃至就连Wolfspeed自身，也还在将不合格的碳化硅作为莫桑钻卖给珠宝公司。更早之前的2016年，CREE一度计划把研制碳化硅的第三代半导体部分出售给英飞凌。
成果到了2017年，CREE看到Wolfspeed事务渐有起色，心情180度大转弯：不但不卖了，还将整个公司的重心都转移到半导体部分，并在后续多年里，接连将从前的LED和照明出售。
到了2018年，CREE正式反悔，宣告回绝把半导体事务卖给英飞凌，乃至翻身做甲方，把英飞凌的射频事务买了下来。
2013年，为了用蓝宝石代替康宁的玻璃屏幕，在苹果支撑下，美国一家叫做极特先进（GT Advanced Technologies）的企业花了整整9亿美金在在亚利桑那州盖蓝宝石工厂。
依照合约，苹果会预付5.78亿美金的预购款给极特先进，用于扩产以及相关的设备投入。
也正是因为苹果的支撑，那一年的极特先进，即便财政亏本，股价却走出了一个美丽的大涨曲线。
类似的温情最初，却迎来了不一样的结局：仅仅一年后，苹果就就因为蓝宝石本钱高且易碎，重回了康宁怀有并“含泪”增加一整年，再一次创下建立以来的前史股价新高。
而急进扩产的极特先进，为了偿还账务，乃至流浪到了卖熔炉还账、裁人破产的故事收尾。
无论是极特先进的破产，仍是Wolfspeed的浮沉，本质上都反映了一个问题：一个高出货量的终端产品，对上游供应链往往有着巨大的话语权，乃至可以决议供应链公司的生死存亡。
这其实也是我国竭尽全力培养新能源车商场的另一个原因——一家千亿市值的新能源车企业，很或许带动几十家百亿市值的供应链公司，它们背面或许是更多的工作、利税和高收入岗位。
从这个视点看，碳化硅的潮起潮落仅仅新能源车背面供应链上无量硝烟的一个缩影，对这个商场话语权与附加值的抢夺和追逐，还远远没到完毕的时分。
[2] 海外调查系列一：从wolfspeed开展看碳化硅国产化，东吴证券
[3] 特斯拉出资者日：每45秒出产一辆新车、拼装本钱下降50%，2030年十款车型完结年销2000万辆，界面新闻
[4] Wolfspeed剖析陈述：全球碳化硅衬底龙头，新能源车驱动中期生长，中信证券
[7] 重磅！Cree年末改名为Wolfspeed—坚决迈向第三代半导体，集邦咨询
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