在科技产业今年陷入一片库存调整修正之际，仍有一个市场交出年增长率超过30%的成绩──那就是电动汽车产业。
根据TrendForce的预估，电动汽车市场2023年的增长率将达到36.2%，若不把hybrid车款纳入计算，纯电动汽车市场的增长率更惊人，有近4成的年增长力道。
这也是为什么在各种消费性用芯片都进入库存修正，就连服务器增长引擎也熄火时，第三类半导体需求依旧火热，包含wolfspeed、英飞凌等大厂也都大举投入新厂构建。从TrendForce估计来看，SiC（碳化硅）占功率半导体组件市场比重会从2021年的4.1%，到2025年上升至12.4%，而GaN的占比则将从2021年的0.5%，在2025年提升至4.8%。
第三类半导体在高压、高频的优势，让它在电动汽车应用崛起
第三类半导体正是所谓的宽能隙半导体，其中，SiC和GaN的能隙分别达到3.2eV、3.4eV，因此当遇到高温、高压、高电流时，跟一、二类半导体比起来，第三类半导体不会轻易从绝缘变成导电，特性更稳定，能源转换也更好。GaN组件目前常见于应用在如充电器、基站、5G通信相关等高频产品；SiC则是出现在高压、大电流的应用场景，例如电动汽车、电动汽车充电基础设施、太阳能及离岸风电等绿色能源发电设备。
SiC已逐渐在电动汽车主驱逆变器中扮演要角，未来随着电气架构将往800V迈进，而耐高压SiC功率组件预料将成为主驱逆变器标配。就连GaN也从消费性电子领域正摩拳擦掌要进入电动汽车领域与SiC争夺市场大饼。
事实上，SiC能在电动汽车领域独领风骚，甚至供不应求，其推手正是最先采用SiC的特斯拉。特斯拉早在2018年开始在Model 3上采用SiC，成功将逆变器体积缩小，并且打造出更流线的车体，进而吸引其他车厂跟进采用SiC组件。
也正因为如此，当特斯拉在今年3月初举行的投资人日中，公布其下一代动力系统设计中将减少75%的SiC设计时，立刻为第三类半导体市场投下一颗核弹，引发市场对于SiC未来发展性的猜疑。
然而，SiC真的会因而失势吗？从短期来看，特斯拉并未公布更多计划进程等细节，就有分析师不讳言，特斯拉减用，其他车厂还是会继续使用，SiC目前供不应求的格局仍难以改变。若将时间拉长，就有分析师认为，特斯拉会持续通过升级封装方式，或是采用异于目前平面结构（Planar）的沟槽结构（Trench）SiC技术，达到减用的目标。这也意味着特斯拉要达到目标，SiC技术除了技术提升之外，如何让组件制造成本下降，也将是未来发展关键要素。
第三类半导体如何“上车”
尽管特斯拉的动向让火热的第三类半导体市场，好似突然被浇了一头冷水。但其实就现在全球供应商都还积极布局技术发展、并亟欲解决产能瓶颈的状况来看，第三类半导体的前景仍相当可期。
若拆解目前第三类半导体在电动汽车上的应用，目前仍以用于主驱逆变器、车载充电器（OBC）、DC/DC转换器的SiC为主。TrendForce分析师就指出，目前电动汽车用芯片约1000颗，其中30颗为第三类半导体组件（绝大多数为SiC）。未来车用功率组件将持续增长，预估第三类半导体组件的需求也会大幅增长，至少将达到100颗的规模。
其中，除了SiC未来将成为主驱逆变器的主流组件外，车载充电器、DC/DC转换器可能从采用SiC转为采用GaN组件。其他像是车载娱乐系统、激光雷达、BMS、压缩机等也都是潜在采用第三类半导体组件的区块。
不过，SiC与GaN在导入电动汽车上，仍有其各自需解决的问题。早在2018年即因特斯拉的采用而成为主驱逆变器芯片新星的SiC，因其材料稀缺，加上制程复杂昂贵，目前要克服的仍是产能不足的困境。相较之下，GaN则是要在功率等级、高压等级与可靠性上取得更多的技术突破，同时要能通过车厂冗长的认证时间，并创建产能与生态圈，才能真正吃下电动汽车市场大饼。
截然不同的供应链组成
摊开供应链的分布，SiC芯片多由IDM厂提供，以意法半导体、英飞凌、Wolfspeed等为主导厂商。相较之下，车用GaN组件主要供应商主要为IC设计公司，包含近期被英飞凌收购的GaN Systems、Nexperia、Transphorm、EPC等，而其芯片制造则主要由台积电、世界先进、汉磊等公司代工。
（首图来源：特斯拉）