2023年岁末，又一批搭载了800V碳化硅的新车型上线发布。这一因应了汽车行业电气化、智能化发展而被挖掘的黑科技，也再度走入公众视野。据多家第三方机构预测，需求端新能源车+光伏上量与供给端良率突破或于2024年迎来共振，碳化硅有望迎接大规模放量。汽车行业无疑是碳化硅应用的“前沿阵地”。
然而就在去年早些时候，特斯拉却令人意外地宣布“计划减少75%碳化硅晶体管数用量”，碳化硅产业在投资市场的表现也随之一落千丈。究竟是什么原因让马斯克语出惊人？碳化硅在汽车行业的规模化应用又是否可行呢？
碳化硅优点何在？
碳化硅，是一种无机物和半导体材料，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。在OEM纷纷着眼于实现直流（DC）快速充电和提升热管理能力的当下，碳化硅有望在汽车行业大显身手。
从它的别名“金刚砂”“耐火砂”中我们不难发现，碳化硅拥有非常优秀的硬度和耐热性。与极限工作温度为175°C的硅相比，碳化硅的工作温度范围高达300°C，可以帮助车辆减少对主动冷却系统的依赖，从而降低车身的重量、成本和复杂性。
此外，作为第三代半导体材料，碳化硅还拥有3倍于普通硅的带隙宽度，这为其创造了高性能，使其能够承受高达10倍的电压，有助于减少电压和电流损耗，提高热效率。
带隙作为电气和电子设备所用材料的一个重要性质，指的是电子从原子的价带跃迁到导带所需的能量。
如果将带隙类比为高速公路上快、慢车道之间的距离，那么距离越大，车辆移动到快车道所需要的能量就越多。同样，材料的带隙越宽，电子从价带迁移到导带所需的能量也越大。所以，实现宽带隙材料的导电性能需要消耗更多能量。
对于高压应用而言，较宽的带隙是更好的选择。因为半导体必须具备一定的电阻，才能在导体和绝缘体之间充当中间体。在此条件下，设备可以在更高的电压、温度和频率下稳定运行。
汽车产业之外的其他行业已经为规模化应用碳化硅作出了成功的尝试。例如，在太阳能电池板应用中，利用碳化硅逆变器替代传统的硅逆变器，可以节省高达10%的成本，因为这种材料的效率更高。
未来可期但挑战重重
虽然碳化硅拥有优异的性能，但想要从硅过渡至碳化硅，仍面临产能不足、成本高、加工难等挑战。这也是许多业内人士猜测特斯拉抛弃碳化硅的原因。
相较于生产成本、产能限制较低的硅，碳化硅的天然含量非常稀少，必须依赖人工合成，因此价格更高。而作为现存最坚硬的物质之一，切割时需要使用金刚石刀片，后期加工也更加困难。如果要实现大规模应用，碳化硅的制造效率必须提升。
准确选择尺寸合适的碳化硅，为所需应用寻找性能规格合适的材料类型，离不开专业知识的支持。在平衡散热成本和材料成本、提高性能和效率方面，系统性的方案至关重要。作为经验丰富的系统集成商，安波福具有得天独厚的优势，能够在汽车应用中推动碳化硅的采用，其中包括在直流-直流（DC-DC）转换器和车载充电器中应用碳化硅。