功率半導體價值從單一變身多方增長

未來數(shù)字時代的幾乎每一個具象場景都需要數(shù)量更多、價值量更高的功率半導體支撐。

據(jù)Omida數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年全球功率半導體市場規(guī)模為462億美元，預(yù)計至2024年，全球市場有望達到538億美元。

根據(jù)日本Yano研究所市場報告的預(yù)測，到2025年，氧化鎵晶圓襯底將部分替代SiC、GaN材料，市場規(guī)模可達到2600億日元，整個氧化鎵市場容量將隨著功率電子的發(fā)展呈現(xiàn)跨越式發(fā)展。

據(jù)TrendForce集邦咨詢研究推估，第三代功率半導體產(chǎn)值將從2021年的9.8億美元，到2025年增長至47.1億美元，年復合成長率達48%。

產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢在功率半導體競爭中得以展現(xiàn)

長期以來，功率半導體一直是為處理高壓設(shè)備而專門設(shè)計的，其生產(chǎn)通常是基于個別產(chǎn)品規(guī)格，而不是大規(guī)模生產(chǎn)。

然而，隨著電動汽車的大規(guī)模生產(chǎn)開始，這種情況可能會發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。

功率半導體可能會變得更加標準化，從而使能夠擴大生產(chǎn)規(guī)模的公司能夠在市場上占據(jù)主導地位。

這與DRAM行業(yè)曾經(jīng)發(fā)生的情況類似，當時日本芯片制造商在存儲芯片市場上輸給了韓國競爭對手。

功率半導體是日本的傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域，但在歐美大廠的競爭和國內(nèi)功率半導體行業(yè)的崛起態(tài)勢的雙重擠壓下，其優(yōu)勢逐漸減弱。

目前，日本半導體行業(yè)正寄希望于SiC作為日本電子行業(yè)的救星，隨著全球芯片制造商將重點從硅片轉(zhuǎn)移到SiC晶圓片上，日本各大功率半導體企業(yè)紛紛在SiC領(lǐng)域大幅擴產(chǎn)。

與DRAM等相比，包括碳化硅產(chǎn)品在內(nèi)的功率半導體的需求堅挺，是機電領(lǐng)域資金出逃時的流入對象。

碳化硅需要人工制備，晶圓等很難實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。因此，功率半導體不同于靠微細化左右性能的運算用邏輯半導體，加工技術(shù)是競爭力的源泉。

這一領(lǐng)域不需要制造設(shè)備等大規(guī)模投資，在材料研究方面積累了豐富業(yè)績的日本企業(yè)容易發(fā)揮自身優(yōu)勢。

另外，功率半導體的生產(chǎn)方式和DRAM等產(chǎn)品有很大的不同，也就是要求的技術(shù)不盡相同。在這領(lǐng)域，日本也是一個正循環(huán)的態(tài)勢。

全球大廠帶節(jié)奏，日本市場感受到壓力

在功率半導體領(lǐng)域，日本廠商包括三菱電機、富士電機、東芝、瑞薩、羅姆等在全球都有著較強競爭力，近年來爭相在功率半導體領(lǐng)域布局。

盡管日本企業(yè)在功率半導體領(lǐng)域表現(xiàn)突出，占據(jù)了全球前十中的五個席位，但排名最靠前的三菱電機所占份額僅為6%左右。

相比之下，英飛凌的市場份額高達21%，甚至超過了日本前五大制造商的總和。

在全球功率半導體市場上、由歐美廠商居于優(yōu)勢，而日廠雖眾多、但市占率大多不高，競爭力趨于劣勢。

因此為了提高國際競爭力、擴大規(guī)模及提升效率為當務(wù)之急，因此羅姆、東芝此次的合作動向，有望成為加快其他日廠整編的契機。

除了市場份額的競爭，歐美大廠快速的擴產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)線轉(zhuǎn)移步伐，給日本功率半導體市場帶來了壓力。

然而，日本功率半導體產(chǎn)業(yè)還面臨著來自中國企業(yè)的沖擊。

在中國22家目前已發(fā)出采購訂單的大陸新增晶圓廠項目，其中12家將被用于功率半導體生產(chǎn)。

中國企業(yè)新建產(chǎn)能陸續(xù)開出后，將對功率半導體市場上的日本企業(yè)形成明顯沖擊，因后者仍采用更陳舊的8英寸產(chǎn)線，生產(chǎn)效率不及12英寸產(chǎn)線。

面對來自歐美以及中國廠商的多面競爭和壓力，日本功率半導體產(chǎn)業(yè)不得不開始思考，他們能否保住自己的利基市場。

日本將把功率半導體作為重要領(lǐng)域之一

更優(yōu)越的性能和功耗，更廣闊的市場，都是日本重視第三代功率半導體的因素。

今年1月，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省在公布的會議資料《日本半導體及數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的現(xiàn)狀和未來》中稱，須確保2納米制程下一代半導體。

日本10年前沒有投入Fin結(jié)構(gòu)半導體量產(chǎn)，這是日本重新參與下一代半導體市場的最后機會。

日本《經(jīng)濟安全保障推進法》指定半導體為特定重要物資，強化傳統(tǒng)半導體以及構(gòu)成半導體供應(yīng)鏈的制造裝置、零部件、原材料的制造能力，保持和強化各種半導體的國內(nèi)生產(chǎn)能力。

今年8月，日本再次匯集與半導體和數(shù)字產(chǎn)業(yè)相關(guān)的企業(yè)、專家以及政府人員，公布了修訂后的《半導體、數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》，對振興半導體行業(yè)做了更加清晰的規(guī)劃：

①強化半導體的制造基礎(chǔ)和生產(chǎn)組合，包括，進一步完善半導體生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及對成熟制程半導體生產(chǎn)以及供應(yīng)鏈整體的強化。

②與歐美合作，學習先進半導體技術(shù)并建立起日本國內(nèi)的生產(chǎn)體制（包括2nm、SiC/GaN/Ga2O3、3D封裝等）。

③國際合作建立起光電融合等前驅(qū)性技術(shù)基礎(chǔ)。

日本大廠同時發(fā)力新一代功率半導體

三菱電機：已于今年3月宣布，將在截至2026年3月的時間內(nèi)，將其先前的投資計劃翻倍，總計約2600億日元，主要用于建設(shè)新的晶圓廠，以增加SiC功率半導體的生產(chǎn)。7月宣布已入股Novel Crystal Technology。

富士電機：計劃在馬來西亞的晶圓廠于2023會計年度開始生產(chǎn)功率半導體，并計劃在2024年度開始在青森縣的津輕工廠量產(chǎn)，建立由兩個基地生產(chǎn)的體制。

東芝：計劃在2025年開始量產(chǎn)碳化硅材料的功率半導體，并持續(xù)推進氮化鎵（GaN）功率半導體的研發(fā)。

瑞薩電子：將于2025年開始生產(chǎn)使用SiC來降低損耗的下一代功率半導體產(chǎn)品，計劃在目前生產(chǎn)硅基功率半導體的群馬縣高崎工廠進行量產(chǎn)。

羅姆：計劃在2028年3月底前向SiC注入5100億日元發(fā)展碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈。目標是到2030年SiC晶圓產(chǎn)能相比2021年提高35倍。到2025年羅姆SiC產(chǎn)能將提升6.5倍。

日本電裝：將和全球半導體代工廠聯(lián)合微電子公司達成協(xié)議，同意在聯(lián)電日本晶圓廠子公司USJC 300 毫米晶圓廠，合作生產(chǎn)功率半導體，以滿足汽車市場不斷增長的需求。

羅姆和東芝聯(lián)合生產(chǎn)功率芯片

近日，日本電子元器件領(lǐng)域的兩家重要企業(yè)羅姆半導體和東芝，聯(lián)合發(fā)布聲明，計劃進行一項巨額投資。

他們計劃共同投資3883億日元（約合27億美元），用于聯(lián)合生產(chǎn)功率芯片。

在這項合作中，羅姆半導體計劃將大部分投資2892億日元用于其主導的SiC晶圓生產(chǎn)。

該公司計劃在九州島南部宮崎縣建造一座新工廠，以擴大其生產(chǎn)能力。

與此同時，東芝計劃出資991億日元，在日本中部石川縣建設(shè)一座尖端的300mm晶圓制造工廠。

這項投資將有助于提高東芝在功率半導體制造領(lǐng)域的競爭力。

雙方將共計獲得1294億日元（9.02億美元，相當于總投資的三分之一）的補貼，以支持其在日本國內(nèi)的功率半導體的生產(chǎn)。

結(jié)尾：

各國正在加強第三代功率半導體的生產(chǎn)和投資，以提升技術(shù)水平。類似日本的做法，各國都在擴大生產(chǎn)并投入大量資金以推動技術(shù)進步。

對新的生產(chǎn)能力的積極投資可能會引發(fā)市場份額的重大變化。這些舉措旨在通過增強寬帶隙半導體領(lǐng)域的制造能力，進一步鞏固在功率半導體市場的領(lǐng)先地位。