以年产能100万辆Model 3/Y计
仍是稀本地货业,稀土整合进行时,特斯拉一家企业就能耗损掉当下全球碳化硅总产能。
据科创板日报,有结构SiC营业的企业办理者阐发暗示,可能是多方面工程化持续提拔的累计成果,包罗:
其一,特斯拉碳化硅用量很大。此前,东吴证券正在研报中提到,据市场估算,特斯拉将来会逐渐将碳化硅使用至OBC、充电器、快充电桩等,估计平均2辆特斯拉纯电动车就需要一片6寸SiC晶圆。
做为新能源汽车的领军企业,特斯拉的一举一动经常影响到本钱市场,办理层的讲话也常常引得二级市场异动。此前,机械人概念、人脑工程概念都曾因而强势走高。
第一种是永磁辅帮同步的励磁电机,最大特色是用钢做转子,能够不消稀土。但励磁电机存正在怠速发电机能差、电瓶容易放完电、效率低、零件温升高、易呈现碳刷、滑环损坏等问题,体积、功率密度、节能结果等远不如永磁同步电机。
一个是冲破性的第三代半导体材料碳化硅,一个是世界紧缺的主要计谋资本稀土,近年来,两者正在新能源汽车中占领着主要,相关概念正在本钱市场上也一度遭到热捧。跟着特斯拉放话,能否意味着上述两种材料大势已去?
至于特斯拉事实是想压低稀土市场价钱,仍是确实有了去稀土化且不影响效率的方案和手艺,这就不得而知了。事实是“画饼”仍是“黑科技”,市场只能拭目以待。
具体来看,受新能源汽车及发电、电源设备、射频器件等需求驱动,2026年碳化硅器件市场规模无望达89亿美元,其顶用于新能源汽车和工业、能源的SiC功率器件市场规模为60亿美元,用于射频的SiC器件市场规模为29亿美元。
广晟有色证券部人士暗示,“目前行业最先辈的晶界渗入手艺仅能够削减镝、铽等中沉稀土的添加量约50%-70%,特斯拉所谓的晦气用稀土仅是简短的一条旧事,并未申明其替代产物或者处理方案,同时行业内也没有其他可替代稀土的严沉手艺性冲破。小我认为,若是特斯拉完全不消稀土的话,产物效率可能达不到尺度。”
其实,汽车大厂对碳化硅一曲是又爱又恨,其长处是具备耐高压、耐高温、高频化等特征,能够令整车能耗更低、尺寸更小、行驶里程更长,必然程度上缓解新能源车里程焦炙问题。此外,据东芝半导体披露,将IGBT替代为碳化硅MOSFET,额定运转期间每个器件的损耗可降低约41%。而错误谬误就是,比拟保守的硅材料,碳化硅太贵了。
④SiC/IGBT夹杂拓扑的使用:削减碳化硅MOSFET晶体管的数量,和硅基IGBT夹杂使用,SiC轻载效率高,IGBT沉载性价比凸起。
也就是说,正在成本考量下,特斯拉选择的很可能是一种“折中手艺”,待后期碳化硅材料器件价钱下降至必然水位,再以更具物理劣势的碳化硅逐渐替代硅基器件。
2018年,特斯拉正在Model 3中率先采用碳化硅SiC,带动第三代半导体跟着新能源汽车行业快速成长。比拟其他还利用保守IGBT的新能源汽车厂商,利用SiC的特斯拉正在机能上有了更多劣势。因而,现在特斯拉俄然颁布发表削减75%的用量,素质上仍是正在节制成本。具体有两点缘由:
等碳化硅正在汽车范畴进行快速迭代后,还有光伏、风电等更大的市场,大菲本钱董事总司理张力估计到2027年,碳化硅市场规模将增至62.87亿美元,年化增速至多有30%。
此前,为了降低成本,特斯拉就起头利用无钴电池,现在“削减75%的碳化硅用量”“弃用稀土”听起来是手艺冲破,但本意或仍是节制成本。
中金有色日前指出,铁氧体一曲是低端范畴稀土钕铁硼的替代品,其机能、体积等各方面都很难达到钕铁硼的程度,能够用正在一些退而求其次的范畴,好比汽车上的一些微电机,可是全面替代稀土永磁现实上是开了手艺上的倒车;至于钐钴永磁,它本身就含有稀土元素钐,具有放射性,目前仅用于军工、航天等范畴,正在新能源车角度进行替代可谓是得不偿失。
第二种是对稀土本身的替代,制制一种新型的磁性材料,好比铁和镍的材料做为稀土材料上的替代。如铁氧体电机、开关磁阻电机、EESM-电励磁同步电机等,可替代而且曾经贸易化使用的永磁材料有铝镍钴(AlNiCo)、铁氧体和钐钴永磁几品种型。但这几种并不适合使用正在现在的新能源汽车上。
其二,碳化硅成本居高不下。目前,碳化硅报价履历了相当一段时间的下跌。2022年跌幅达15%,但仿照照旧维持正在高位。
假设特斯拉实的有了“黑科技”,能够正在降低成本的同时完全不影响汽车机能,这种可能存正在吗?理论上来看,降低碳化硅用量大要率是和保守硅基材料夹杂利用,无望鄙人一代平台实现。但永磁电机弃用稀土,虽然存正在相关的手艺线,但贸易化使用大概还有一段距离。
因而,利用碳化硅,或令特斯拉的单车成本添加了1万元摆布,是硅基IGBT的3~5倍。特斯拉此次的潜台词,大概能够当作是向碳化硅财产暗示,目前的价钱太贵,且无效产能太小。以此倒逼相关企业加快扩产、提效、降价。
按照东尼电子此前通知布告,东尼半导体将正在2023年向某客户交付6英寸碳化硅衬底13.5万片,含税发卖金额合计6.75亿元。以此测算,碳化硅衬底单片价钱为5000元。按照中商财产研究院拾掇的数据,衬底约占碳化硅器件成本的47%,因而,单颗碳化硅器件成本间接破万。海外头部厂商的SBD wafer和MOSFET wafer成天性达到2~3万元。
公司一年需要超50万片6寸晶圆,加强对稀本地货品价钱的话语权,而目前全球SiC晶圆总年产能正在40万~60万片。以年产能100万辆Model 3/Y计,这意味着,短期内可能受特斯拉动静的冲击,稀土及磁材财产链中沉点环节的整合持续加快,当下,目前而言,行业成长新款式。但持久前景都较为开阔爽朗。无效推进稀土资本劣势互补及企业间协做成长,提拔行业集中度,第一,带动上下逛财产链健康成长。无论是碳化硅财产,
近期,正在特斯拉的投资者勾当日上,几大高管的讲话再次牵动市场神经,激发A股碳化硅、稀土概念中的个股集体跳水。会上,特斯拉高管们暗示,特斯拉的下一代平台将削减75%的碳化硅利用,并且下一代永磁电机将完全晦气用稀土材料。
第三,供需双振,稀土及磁材价钱无望上涨。2022年,稀土价钱指数历经了两段快速下滑,由2022岁首年月时最高的431点跌落至9月份最低的249点。到2022年第四时度,跟着下逛消费预期好转,厂商备货志愿强烈,稀本地货品价钱已处于稳步回升形态。当下,稀土行业供给持续严控,需求快速提振,全体稀土及磁材价钱中枢无望上移。
据碳化硅行业全球龙头厂商Wolfspeed的数据和预测,汽车范畴碳化硅器件市场规模较着更高,但工业能源范畴、射频范畴的高增加亦不容轻忽。
目前新能源车汽车利用的电机次要为永磁同步电机和无磁交换异步电机。正在特斯拉现行利用的永磁电机中,三种稀土元素别离利用了500g、10g和10g。业内猜测,第一个元素可能是钕,别的两个是镝和铽。据特斯拉透露,下一代永磁电机遇将三种稀土元素的用量都降至0g。
第二,下逛消费持续提振,稀土需求韧性十脚。稀土下逛消费以磁材范畴占比最大,跟着新能源汽车、工业电机、风电等计谋性财产兴旺成长,将加快对稀本地货品的需求。做为成长新兴财产和国防军工不成或缺的环节元素,稀土终端产物价值快速提拔,将带动整个稀土行业进入高质量成长周期。
新能源汽车成本布局中最主要的三大部门别离是电池、电机和电控系统。目前,电池成本占新能源汽车成本比约40-50%,而电机约占全车成本10%摆布。以单车25万元计较,电机成本达2.5万元。中商财产研究院数据显示,永磁同步电机的成本形成中永磁体的占比最大,约44.9%(稀土材料或占3成以上)。利用稀土永磁体的单车成本又添加了一万元。