Wolfspeed，前身為 Cree，以一項重大的設計勝利開始了其品牌重塑：與通用汽車達成供應鏈協(xié)議，為汽車制造商的電動汽車開發(fā)和生產(chǎn)碳化硅 (SiC) 半導體。8 月，Wolfspeed 以 8 億美元的價格擴大了與 STMicroelectronics 的多年協(xié)議，以供應 150 毫米裸片和外延 SiC 晶圓。

這兩筆交易都凸顯了 SiC 技術在汽車行業(yè)向全電動未來過渡中的關鍵作用。據(jù) Yole Development 電源與無線部門主管 Claire Trodec 稱，基于 SiC 的功率半導體可以為汽車制造商節(jié)省高達 750 美元的每輛 EV 電池成本。

早些時候出售其 LED 業(yè)務的 Cree 在采用其 Wolfspeed 部門的名稱后，現(xiàn)在押注于 SiC 功率半導體?！斑@就是我們，”公司首席執(zhí)行官 Gregg Lowe 表示，他斷言 SiC 技術將推動下一代功率半導體的發(fā)展。

從 2022 年初開始，位于北卡羅來納州達勒姆的 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 多年來一直在提高 SiC 產(chǎn)能。

意法半導體還預計 IC 供應鏈會中斷。在芯片短缺之前，它簽署了長期的碳化硅晶圓協(xié)議，以幫助填補供需缺口。除了與 Wolfspeed 簽訂 SiC 晶圓供應協(xié)議外，這家法國-意大利芯片制造商還與位于德國紐倫堡的 ROHM 公司晶圓制造商 SiCrystal 簽署了類似的協(xié)議。2019 年，意法半導體收購了瑞典 SiC 晶圓制造商 Norstel，以啟動 200 毫米晶圓的研發(fā)。

同時，其他 SiC 廠商也一直在尋求晶圓供應協(xié)議，以預期電動汽車設計中對 SiC 器件的未來需求。例如，在 2017 年試圖收購 Cree 的 Wolfspeed 業(yè)務失敗后，英飛凌與 Cree 簽署了一項提供 SiC 晶圓的多年協(xié)議。這家德國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。

當時，英飛凌預計 SiC 半導體在未來五年內(nèi)的年增長率將高達 40%。事實上，正是 SiC 半導體在 400 V 至 800 V 及更高電壓范圍內(nèi)的電力推進系統(tǒng)中的廣泛采用推動了主要的 SiC 廠商。

回想起來，這是因禍得福。

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

Tesla Model 3 逆變器由 24 個功率模塊組成，每個模塊都包含兩個 SiC MOSFET。

以意法半導體與特斯拉的供應關系為例，特斯拉是 2018 年推出的Model 3中率先推出 SiC 組件的電動汽車制造商。據(jù)業(yè)內(nèi)報道，意法半導體是用于作為 Model 3 牽引電機的功率模塊的 SiC 半導體的供應商。System Plus Consulting 的拆解報告顯示，功率模塊包含 ST 的 SiC MOSFET。

快進到 2021 年，由于芯片短缺嚴重擾亂了汽車制造商的供應鏈，與特斯拉的 SiC 供應協(xié)議似乎很穩(wěn)定。

歸根結底，EV 電源設計和 SiC 半導體可以很好地協(xié)同工作。除了牽引逆變器，SiC 組件還被用于車載充電器和 DC/DC 轉換器。例如，意法半導體與雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟和中國電動汽車制造商比亞迪合作，為車載充電器提供碳化硅組件。