，外媒今天刊文稱，節(jié)能一直是芯片產(chǎn)業(yè)一個重要的命題，特斯拉率先在電動車中采用碳化硅芯片，促使芯片產(chǎn)業(yè)將芯片材料由硅轉(zhuǎn)向碳化硅，更好地滿足市場需求。以下為文章摘要:

數(shù)十年來，憑借地殼中含量豐富，易于制造的優(yōu)勢，硅一直是芯片的材料但電動車對更高能源效率的追求，在蠶食硅在芯片產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位

特斯拉則是芯片產(chǎn)業(yè)放棄硅的催化劑特斯拉在 Model 3 中采用了碳化硅芯片，成為第一個吃螃蟹者此舉提升了碳化硅在電動車供應(yīng)鏈中的地位，對芯片產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了很大影響日本芯片廠商羅姆首席戰(zhàn)略官 Kazuhide Ino 說，芯片廠商已經(jīng)共同打造了碳化硅市場，現(xiàn)在到了彼此競爭的階段

碳化硅由硅和碳兩種元素組成，由于化學(xué)鍵比硅更強，其硬度排在第三位碳化硅的加工要求更先進的技術(shù)，但穩(wěn)定性和其他屬性，使得其能耗比硅芯片低逾 50%碳化硅芯片散熱性能還很好，有助于縮小電動車中關(guān)鍵零部件逆變器的尺寸日本名古屋大學(xué)教授 Masayoshi Yamamoto 表示，Model 3 的空氣阻力系數(shù)與賽車一樣低，尺寸更小的逆變器，是它能采用流線性設(shè)計的前提

Model 3 逆變器中的碳化硅芯片

特斯拉此舉驚醒了芯片產(chǎn)業(yè)6 月份，德國英飛凌推出了一款電動車逆變器用碳化硅模塊英飛凌日本分部一名管理人員說，碳化硅應(yīng)用范圍護套的時間早于我們的預(yù)期現(xiàn)代汽車將在新一代電動車中使用英飛凌的碳化硅芯片據(jù)稱，與硅芯片相比，碳化硅芯片可以使電動車續(xù)航里程提高 5%

法國市場研究公司 Yole Developpement 預(yù)測，2026 年碳化硅能源芯片市場將比 2020 年增長 6 倍，達到 44.8 億美元。

Yamamoto 稱，碳化硅和硅的價格差在不斷縮小，量產(chǎn)和其他因素，使得兩者的價格差由 5 年前的約 10 倍收窄至 2 倍部分供應(yīng)商開始生產(chǎn)尺寸更大的碳化硅晶圓，將進一步縮小兩者的價格差

羅姆一直是這一領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，2010 年量產(chǎn)了世界上第一款碳化硅芯片2009 年收購德國 SiCrystal，使得羅姆具有完整的碳化硅芯片生產(chǎn)線羅姆的目標是 2025 年占領(lǐng) 30% 的全球碳化硅芯片市場，最近，它在日本的一條生產(chǎn)線投產(chǎn)，這是其將產(chǎn)能提高 5 倍計劃的一部分羅姆表示，多款即將推出的電動車都將采用其碳化硅芯片它還與吉利簽訂了協(xié)議

碳化硅芯片市場的快速發(fā)展

硅并非是第一種芯片材料自 1947 年問世后，半導(dǎo)體材料一直是鍺伴隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，鍺在 1960 年代被硅取而代之可能取代硅的并非只有碳化硅氮化鎵有潛力將芯片能耗降低約 90%雖然氮化鎵芯片被應(yīng)用在一些領(lǐng)域，例如充電設(shè)備，但由于主要與包括硅在內(nèi)的其他材料聯(lián)合使用，其潛力尚未完全展現(xiàn)出來

現(xiàn)有芯片性能已逼近極限，是芯片產(chǎn)業(yè)尋求其他材料的一大原因芯片制造工藝已發(fā)展到 5 納米，摩爾定律面臨前所未有的挑戰(zhàn)

節(jié)能也在推動芯片材料領(lǐng)域的創(chuàng)新沒有能源使用效率的提升，電動汽車的普及，數(shù)據(jù)中心的增多和數(shù)字經(jīng)濟其他領(lǐng)域的發(fā)展，將使電能供應(yīng)捉襟見肘

鉆石被一些業(yè)內(nèi)人士稱作終極半導(dǎo)體，可能改變芯片產(chǎn)業(yè)的游戲規(guī)則，只是與硅相比，它的成本太高了日本 Adamant Namiki Precision Jewel 開發(fā)出了利用鉆石生產(chǎn)能源芯片的技術(shù)從理論上說，鉆石芯片能耗可以低至硅的五萬分之一但是，降低鉆石芯片成本是一個關(guān)鍵難題，目前其價格是硅芯片的數(shù)千倍

鑒于半導(dǎo)體對國家安全和經(jīng)濟競爭力的重要性，中國，美國和歐洲均在大力支持新芯片材料的研發(fā)硅和鋼鐵塑造了 20 世紀，新一代半導(dǎo)體材料似乎將成為未來數(shù)十年國際競爭的主要領(lǐng)域