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日本發(fā)力碳化硅功率半導(dǎo)體
日本發(fā)力碳化硅功率半導(dǎo)體
來(lái)源:日經(jīng)中文網(wǎng)
各企業(yè)將增産的是供應(yīng)和控制電力的“功率半導(dǎo)體”的一種。半導(dǎo)體基板的晶圓不使用以前佔(zhàn)主流的硅，而是使用“碳化硅（SiC）”。碳化硅的結(jié)合力強(qiáng)，耐壓性是硅的10倍。與硅相比，碳化硅即使施加高電壓，也可以高效管理電力。
採(cǎi)用碳化硅的功率半導(dǎo)體如果用于純電動(dòng)汽車的逆變器時(shí)，可以將耗電量減少5～8％。這樣可以延長(zhǎng)續(xù)航距離，減小電池容量。預(yù)計(jì)在光伏發(fā)電設(shè)備及工業(yè)設(shè)備等需要支持高電壓的領(lǐng)域也有望普及。
據(jù)日本調(diào)查公司富士經(jīng)濟(jì)（東京中央?yún)^(qū)）預(yù)測(cè)，2022年純電動(dòng)汽車的全球銷量將超過(guò)混合動(dòng)力車（HV），到2035年將達(dá)到2418萬(wàn)輛，是2020年的11倍。在純電動(dòng)汽車領(lǐng)域領(lǐng)先的美國(guó)特斯拉及部分中國(guó)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始採(cǎi)用碳化硅功率半導(dǎo)體。
如果碳化硅功率半導(dǎo)體被每輛配備個(gè)數(shù)多、産業(yè)規(guī)模也大的汽車相繼採(cǎi)用的話，相關(guān)需求有可能迅速擴(kuò)大。著眼于正式啟動(dòng)量産，從事功率半導(dǎo)體的各企業(yè)已開(kāi)始構(gòu)建增産體制。
羅姆為了在2025年之前將碳化硅功率半導(dǎo)體的産能擴(kuò)大到5倍以上，將投資約500億日元。該公司已在福岡縣筑后市的工廠建成制造相關(guān)産品的新廠房，計(jì)劃2022年投入使用。中國(guó)大型汽車廠商吉利汽車的純電動(dòng)車已決定採(cǎi)用羅姆的産品，目標(biāo)是將現(xiàn)在佔(zhàn)近2成的全球份額儘快提高到3成。
東芝的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)子公司東芝Devices&Storage計(jì)劃2023年度將位于日本兵庫(kù)縣太子町的姬路半導(dǎo)體工廠的碳化硅功率半導(dǎo)體産量提高到2020年度的3倍以上，并儘快提高到10倍。力爭(zhēng)最晚于2030年度獲得全球1成以上的份額。
東芝Devices&Storage此前主要生産鐵路用設(shè)備，年銷售額為十幾億日元。據(jù)稱，如果鐵路系統(tǒng)用途産品全部改用碳化硅産品的話，與同時(shí)使用硅的原産品相比，設(shè)備體積可縮小約38％，耗電量也可減少約20％。今后還將擴(kuò)大到用于伺服器和工業(yè)電源的産品，并爭(zhēng)取在2024年以后投放車載産品。
日本富士電機(jī)也在考慮將碳化硅産品的投産時(shí)間比原計(jì)劃（2025年）提前半年至一年。
增産面臨的課題是材料的穩(wěn)定採(cǎi)購(gòu)。碳化硅産品要求很高的加工技術(shù)，因此與材料制造商的合作不可或缺。半導(dǎo)體企業(yè)與上游原材料企業(yè)簽訂供應(yīng)合同的動(dòng)向也開(kāi)始活躍起來(lái)。
日本原材料大企業(yè)昭和電工9月發(fā)佈消息稱，該公司已經(jīng)與東芝Devices&Storage就碳化硅晶圓簽訂了兩年半的長(zhǎng)期供應(yīng)合同。昭和電工5月還與佔(zhàn)據(jù)功率半導(dǎo)體總體兩成以上份額的全球最大企業(yè)德國(guó)英飛凌科技（Infineon）簽訂了優(yōu)先供貨合同，訂單不斷增加。
半導(dǎo)體企業(yè)間還出現(xiàn)了通過(guò)併購(gòu)（M&A）與材料廠商推進(jìn)“垂直整合”的動(dòng)向。功率半導(dǎo)體份額居世界第2位的美國(guó)安森美半導(dǎo)體（ONSemiconductor）8月宣佈，將以約460億日元的價(jià)格收購(gòu)一家從事碳化硅生産業(yè)務(wù)的美國(guó)公司。羅姆也于2009年收購(gòu)碳化硅晶圓制造商德國(guó)SiCrystal，陣營(yíng)的構(gòu)建有望進(jìn)一步取得進(jìn)展。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域,日本國(guó)內(nèi)企業(yè)被指陷入低迷。在這一背景下，功率半導(dǎo)體是日本企業(yè)仍然顯示出存在感的領(lǐng)域。三菱電機(jī)、東芝、富士電機(jī)、瑞薩電子等日本企業(yè)合計(jì)擁有超過(guò)兩成的全球份額。日本企業(yè)能否在新一代産品“碳化硅功率半導(dǎo)體”領(lǐng)域也吸引到有實(shí)力的客戶，將成為今后擴(kuò)大市佔(zhàn)率的關(guān)鍵。
據(jù)英國(guó)調(diào)查公司Omdia預(yù)測(cè)，2020年約為12億美元的碳化硅功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模到2025年將達(dá)到約40億美元，擴(kuò)大至3倍以上。
