蚕食硅在芯片产业的主导地位硅一直是芯片的材料

，外媒今天刊文称，节能一直是芯片产业一个重要的命题，特斯拉率先在电动车中采用碳化硅芯片，促使芯片产业将芯片材料由硅转向碳化硅，更好地满足市场需求。以下为文章摘要:

数十年来，凭借地壳中含量丰富，易于制造的优势，硅一直是芯片的材料但电动车对更高能源效率的追求，在蚕食硅在芯片产业的主导地位

特斯拉则是芯片产业放弃硅的催化剂特斯拉在 Model 3 中采用了碳化硅芯片，成为第一个吃螃蟹者此举提升了碳化硅在电动车供应链中的地位，对芯片产业产生了很大影响日本芯片厂商罗姆首席战略官 Kazuhide Ino 说，芯片厂商已经共同打造了碳化硅市场，现在到了彼此竞争的阶段

碳化硅由硅和碳两种元素组成，由于化学键比硅更强，其硬度排在第三位碳化硅的加工要求更先进的技术，但稳定性和其他属性，使得其能耗比硅芯片低逾 50%碳化硅芯片散热性能还很好，有助于缩小电动车中关键零部件逆变器的尺寸日本名古屋大学教授 Masayoshi Yamamoto 表示，Model 3 的空气阻力系数与赛车一样低，尺寸更小的逆变器，是它能采用流线性设计的前提

Model 3 逆变器中的碳化硅芯片

特斯拉此举惊醒了芯片产业6 月份，德国英飞凌推出了一款电动车逆变器用碳化硅模块英飞凌日本分部一名管理人员说，碳化硅应用范围护套的时间早于我们的预期现代汽车将在新一代电动车中使用英飞凌的碳化硅芯片据称，与硅芯片相比，碳化硅芯片可以使电动车续航里程提高 5%

法国市场研究公司 Yole Developpement 预测，2026 年碳化硅能源芯片市场将比 2020 年增长 6 倍，达到 44.8 亿美元。

Yamamoto 称，碳化硅和硅的价格差在不断缩小，量产和其他因素，使得两者的价格差由 5 年前的约 10 倍收窄至 2 倍部分供应商开始生产尺寸更大的碳化硅晶圆，将进一步缩小两者的价格差

罗姆一直是这一领域的领头羊，2010 年量产了世界上第一款碳化硅芯片2009 年收购德国 SiCrystal，使得罗姆具有完整的碳化硅芯片生产线罗姆的目标是 2025 年占领 30% 的全球碳化硅芯片市场，最近，它在日本的一条生产线投产，这是其将产能提高 5 倍计划的一部分罗姆表示，多款即将推出的电动车都将采用其碳化硅芯片它还与吉利签订了协议

碳化硅芯片市场的快速发展

硅并非是第一种芯片材料自 1947 年问世后，半导体材料一直是锗伴随着半导体产业发展壮大，锗在 1960 年代被硅取而代之可能取代硅的并非只有碳化硅氮化镓有潜力将芯片能耗降低约 90%虽然氮化镓芯片被应用在一些领域，例如充电设备，但由于主要与包括硅在内的其他材料联合使用，其潜力尚未完全展现出来

现有芯片性能已逼近极限，是芯片产业寻求其他材料的一大原因芯片制造工艺已发展到 5 纳米，摩尔定律面临前所未有的挑战

节能也在推动芯片材料领域的创新没有能源使用效率的提升，电动汽车的普及，数据中心的增多和数字经济其他领域的发展，将使电能供应捉襟见肘

钻石被一些业内人士称作终极半导体，可能改变芯片产业的游戏规则，只是与硅相比，它的成本太高了日本 Adamant Namiki Precision Jewel 开发出了利用钻石生产能源芯片的技术从理论上说，钻石芯片能耗可以低至硅的五万分之一但是，降低钻石芯片成本是一个关键难题，目前其价格是硅芯片的数千倍

鉴于半导体对国家安全和经济竞争力的重要性，中国，美国和欧洲均在大力支持新芯片材料的研发硅和钢铁塑造了 20 世纪，新一代半导体材料似乎将成为未来数十年国际竞争的主要领域