小米汽車一再賣力宣傳碳化硅將成為新能源車標配，讓這一項技術被大眾聚焦。 

此前，智己借勢營銷被小米汽車“窮追猛打”，反而大力宣傳了“小米 SU7 Max 前后電機均為碳化硅”。因智己標錯參數，小米汽車產品經理在線辟謠稱：“小米SU7全系全域碳化硅，不僅前后電驅都是碳化硅，就連車載充電機(OBC)和熱管理系統的壓縮機都用了碳化硅。” 

隨著兩家車企“拉扯”的回合越多，業內對碳化硅的關注度越來越多。甚至引發了投資者的聚焦。就在事件發酵次日，有投資者在投資問答平臺詢問相關產業鏈公司：“貴司的碳化硅生產設備以及碳化硅產品有應用在小米汽車上嗎？”這一次，在輿論上沉寂已久的碳化硅，再次被推上了市場關注的焦點。 

碳化硅到底是什么鬼？對新能源車來說又是什么黑科技？ 

小米汽車的隱藏“黑科技”

小米汽車執著強調“全系全域碳化硅”的理念，不禁讓人好奇：碳化硅在這場新能源汽車盛宴中究竟扮演著何種獨特的角色？ 

小米SU7堪稱碳化硅技術的集大成者。據公開資料顯示，其內部的SiC MOSFET元件無處不在。無論是主驅、車載電源、熱管理模塊，還是充電網絡，均搭載了碳化硅芯片。單電機版本的小米SU7大約嵌入了64顆SiC芯片，主驅部分約36顆，OBC約14顆，高壓DC-DC轉換器約8顆，空壓機電控約6顆；而在雙電機版本中，這一數字更是翻倍至112顆，各部分分布更為密集。值得注意的是，這還未計算充電樁和PTC等其他應用場景。 

小米汽車選用的碳化硅功率器件供應商，主要來自行業巨頭聯合電子和英飛凌。 隨著碳化硅成功“登車”，一種新的行業共識悄然形成： 一旦車型采用碳化硅功率器件，就如同為其貼上了高性能、高端的專屬標簽。 這類車型的價格也隨之水漲船高，觸及30萬元乃至百萬元級別，甚至一些正在研發中的高端車型，都將至少配備一套碳化硅動力平臺作為重要備選方案。 

小米SU7性能被熱捧，這一切的背后，碳化硅何以能賦予新能源汽車這般強大的賦能效果？ 

碳化硅的故事始于一個多世紀前的1905年。當年，諾貝爾獎得主亨利·莫桑將其在1893年發現的天然碳化硅命名為莫桑石，其純凈成分正是100% SiC（碳化硅）。自此，莫桑石開始步入寶石市場，成為鉆石的理想替代品。 

然而，真正讓碳化硅走向電子材料舞臺中心的轉折點出現在1955年，LELY提出了高質量碳化硅生長方法；1987年，科銳（現更名為Wolfspeed）制造出全球首個商用碳化硅襯底，并應用于LED領域；2001年，英飛凌和科銳（Wolfspeed）分別推出了首例小型碳化硅肖特基二極管；再到2011年，科銳發布了首款商用碳化硅功率MOSFET，碳化硅逐步完成了從默默無聞到萬眾矚目的華麗轉身。 

在新能源電動汽車這個風口中，碳化硅憑借自身優勢，從配角一躍成為各大車企爭相追逐的珍貴資源。 

而真正推動碳化硅走上巔峰的關鍵人物，非馬斯克莫屬。 2018年，面臨控制特斯拉生產成本挑戰的馬斯克，毅然決然地選擇了碳化硅路線，盡管成本高昂，在Model 3主逆變器中大膽采用了由意法半導體制造的24個碳化硅(SiC)MOSFET功率模塊。 

事實證明，相比于傳統的IGBT模塊，SiC芯片能在逆變器中實現5%-8%的效率提升，將逆變器的效率從82%一舉提升至90%。同時，SiC器件在高溫環境下的穩定性和持久性更為出色，即使溫度高達200度，仍能保持正常功率輸出，確保長時間的高效運行。根據Wolfspeed的數據，在逆變器中采用SiC器件后，不僅能有效縮小整體體積、減輕重量、降低成本，還能在車輛續航能力上提升5%-10%。

尤其是在800V高壓技術的推動下，碳化硅在新能源電動汽車行業中開啟了新的篇章。 

特斯拉率先熱炒碳化硅

2016年，特斯拉向世界投擲了一枚震撼彈——Model 3橫空出世，以其低于40000美元的價格，續航能力卻直逼旗艦車型Model S的90%，令業界驚嘆不已。 

然而，真正引發同行競相探究的秘密武器，并非顯眼的外觀設計或車身配置，而是隱藏在電驅系統心臟部位的48顆神秘芯片——碳化硅MOSFET功率芯片。 

在電動車的世界里，動力電池輸出的是直流電，而電機運轉則依賴交流電，因此，逆變器擔當重任，完成這至關重要的電能形態轉變。這一過程中的轉換效率，直接影響著電動車的續航里程。特斯拉大膽摒棄傳統硅基IGBT，轉而擁抱碳化硅MOSFET，宛如一次革命性的嘗試。據權威數據，搭載碳化硅MOSFET的電動車續航力可較硅基IGBT版本提高5%-10%，損耗銳減75%，整體系統效率更是提升了5個百分點。 

硅基IGBT盡管一度是主流選擇，卻因其較低的轉換效率及顯著的發熱問題成為制約性能的瓶頸，廠商往往還需投入高昂成本去構建高效的冷卻系統[1]。相比之下，碳化硅MOSFET宛如一顆璀璨的新星，憑借小巧的體積、極低的發熱以及卓越的熱導率脫穎而出。即使其材料成本約為硅材料的5至6倍，但由于它能讓冷卻系統和電池尺寸雙雙瘦身，最終竟實現了整體成本的大幅削減，生動演繹了一場“材質優勢勝過工藝努力”的經濟法則。 

經過精密計算，雖然碳化硅MOSFET相較于硅基IGBT單體成本增長約1500元人民幣，但在整車上卻能節省接近2000元的成本。在相同續航里程下，采用碳化硅技術甚至能為一輛電動車削減高達750美元的電池成本。

特斯拉的這次革新，猶如一石激起千層浪，引領了碳化硅從小眾走向主流。當特斯拉Model 3率先啟用碳化硅MOSFET之后，原本籍籍無名的Wolfspeed（前身為CREE）瞬間躍升為全球碳化硅領域的霸主，2020年，其在汽車所需的導電型碳化硅市場份額便占據了驚人的60%。 

目睹特斯拉的成功實踐，眾多國內新能源車企不甘落后，相繼加入這場技術升級的浪潮。 比亞迪在其高端車型“漢”的電機控制器中首度引入碳化硅功率模塊，蔚來緊隨其后，在2021年發布的ET7中采用碳化硅材料，而到了2022年，小鵬G9亦搭載了碳化硅電驅動平臺。 

時間來到2023年，仰望與理想紛紛宣告進軍800V快充市場，再次引爆碳化硅市場的熱情。理想自主研發了800V高壓平臺和5C電池，而仰望則推出了以四電機獨立驅動為核心的易四方平臺，全系車型均標配碳化硅電控，最高效率高達99.5%。 

然而，隨著碳化硅需求暴增，價格也隨之水漲船高，原本助力車企降低成本的利器似乎逐漸變成了成本壓力。此時，特斯拉CEO馬斯克在中國車企全力擴產之際，仿佛聽到了市場的一記警鐘。 

他在2023年投資者日上做出了一個令人瞠目的決定：宣布將在每輛特斯拉汽車上減少75%的碳化硅用量，以此回應業界對碳化硅產能爭奪戰的挑戰。 

被打入冷宮或因成本？

碳化硅（SiC）曾一度備受矚目它迅速崛起，成為業界焦點，但是又迅速被特斯拉打入冷宮。 

BelGaN BV的掌舵人周貞宏曾在回憶起2015至2016年的投資歷程時感慨：“那時投身碳化硅領域的我們處境艱難，無人問津，也不知何時能迎來市場的爆發期。盡管碳化硅并非新興事物，但早期的應用市場規模卻極為有限。” 

數據佐證了這一發展歷程。2019年，全球SiC市場估值僅為5.41億美元，而在龐大的全球半導體市場中占據約4123.07億美元的份額，SiC所占的比例微乎其微。然而，轉眼來到2021年后，碳化硅產業猶如破繭成蝶，眾多廠商紛紛搭上了這趟高速列車，享受到碳化硅帶來的豐厚紅利。 

以意法半導體為例，根據蓋世汽車先前的報道，其2022年財報透露出一股強勁的增長勢頭，已擁有82家碳化硅客戶，并在汽車和工業用碳化硅領域實現了7億美元的營收，展望2023年更計劃突破10億美元的大關，其中2022年新增項目中的60%面向汽車客戶。與此同時，國內企業東尼電子也在2022年迎來了業績的井噴，年度凈利潤增長率高達199.28%至229.20%，盈利空間大幅度拓寬。 

伴隨著800V技術的強勢崛起，2023年的碳化硅產業浪潮更加洶涌。 截止上半年，全球范圍內已經有40款搭載碳化硅技術的車型投入量產并開始交付，上半年全球碳化硅車型銷量超過了120萬輛。下半年，800V車型中的碳化硅車型滲透率逐月遞增，從15%一路攀升至45%，全年國內上險的乘用車主驅碳化硅模塊滲透率也達到了約10.7%。 

正當碳化硅風光無限之時，曾經大力推崇并將其推向風口浪尖的特斯拉創始人馬斯克，卻宣布，特斯拉下一代車型大幅度減少75%的碳化硅晶體管使用量。此言一出，猶如石破天驚，震動了全球主要碳化硅供應商的股價市場。 

當日，國外廠商如安森美半導體和意法半導體股價收盤下滑約2%，碳化硅芯片廠商Wolfspeed股價下跌7%；國內廠商中，天岳先進跌幅超過10%，東尼電子則慘遭跌停，天富能源、晶盛機電等個股亦遭遇較大跌幅。 

馬斯克之所以決定拋棄碳化硅，或因為碳化硅部件相對高昂的成本。 對于當時正深陷價格競爭漩渦，力求控制成本的特斯拉來說，碳化硅的成本壓力無疑是一道難以承受之重。 

根據東吳證券的研究報告，特斯拉如果全面采用碳化硅，預計平均每兩輛特斯拉純電動汽車就需要一片6英寸SiC晶圓。按照年產100萬輛Model 3/Y計算，特斯拉一年所需6英寸晶圓數量將超過50萬片，而全球SiC晶圓總年產能僅在40萬至60萬片之間，這意味著特斯拉單個企業的需求量幾乎能消耗掉全球現有的全部碳化硅產能。 

此外，價格差距懸殊也是一個無法忽視的因素。據報道，當時一片SiC芯片的價格比傳統硅芯片要高出大約十倍，特斯拉Model 3逆變器將功率器件從IGBT替換為碳化硅后，采購成本飆升近1500元。即使當前SiC售價有所降低，但相較于同等硅器件，SiC芯片的價格依然居高不下。 

面對現實與未來的挑戰，馬斯克毅然決然地選擇了一條更為務實的道路——逐步在特斯拉整車應用中減少碳化硅的用量，這一決定看似反轉，實則是特斯拉在技術創新與成本效益平衡過程中的戰略抉擇，并非否定碳化硅是一個正確的技術路線。 

作 者 | T800