功率半導體價值從單一變身多方增長

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

據Omida數據統計，2021年全球功率半導體市場規模為462億美元，預計至2024年，全球市場有望達到538億美元。

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

據TrendForce集邦咨詢研究推估，第三代功率半導體產值將從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%。

產業優勢在功率半導體競爭中得以展現

長期以來，功率半導體一直是為處理高壓設備而專門設計的，其生產通常是基于個別產品規格，而不是大規模生產。

然而，隨著電動汽車的大規模生產開始，這種情況可能會發生根本性轉變。

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

這與DRAM行業曾經發生的情況類似，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優勢領域，但在歐美大廠的競爭和國內功率半導體行業的崛起態勢的雙重擠壓下，其優勢逐漸減弱。

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

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

碳化硅需要人工制備，晶圓等很難實現穩定生產。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，加工技術是競爭力的源泉。

這一領域不需要制造設備等大規模投資，在材料研究方面積累了豐富業績的日本企業容易發揮自身優勢。

另外，功率半導體的生產方式和DRAM等產品有很大的不同，也就是要求的技術不盡相同。在這領域，日本也是一個正循環的態勢。

全球大廠帶節奏，日本市場感受到壓力

在功率半導體領域，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域布局。

盡管日本企業在功率半導體領域表現突出，占據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、擴大規模及提升效率為當務之急，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節奏和產線轉移步伐，給日本功率半導體市場帶來了壓力。

然而，日本功率半導體產業還面臨著來自中國企業的沖擊。

在中國22家目前已發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。

中國企業新建產能陸續開出后，將對功率半導體市場上的日本企業形成明顯沖擊，因后者仍采用更陳舊的8英寸產線，生產效率不及12英寸產線。

面對來自歐美以及中國廠商的多面競爭和壓力，日本功率半導體產業不得不開始思考，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域之一

更優越的性能和功耗，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，日本經濟產業省在公布的會議資料《日本半導體及數字產業戰略的現狀和未來》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結構半導體量產，這是日本重新參與下一代半導體市場的最后機會。

日本《經濟安全保障推進法》指定半導體為特定重要物資，強化傳統半導體以及構成半導體供應鏈的制造裝置、零部件、原材料的制造能力，保持和強化各種半導體的國內生產能力。

今年8月，日本再次匯集與半導體和數字產業相關的企業、專家以及政府人員，公布了修訂后的《半導體、數字產業戰略》，對振興半導體行業做了更加清晰的規劃：

①強化半導體的制造基礎和生產組合，包括，進一步完善半導體生產的基礎設施建設，以及對成熟制程半導體生產以及供應鏈整體的強化。

②與歐美合作，學習先進半導體技術并建立起日本國內的生產體制（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性技術基礎。

日本大廠同時發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，將其先前的投資計劃翻倍，總計約2600億日元，主要用于建設新的晶圓廠，以增加SiC功率半導體的生產。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，建立由兩個基地生產的體制。

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

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

羅姆：計劃在2028年3月底前向SiC注入5100億日元發展碳化硅產業鏈。目標是到2030年SiC晶圓產能相比2021年提高35倍。到2025年羅姆SiC產能將提升6.5倍。

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

羅姆和東芝聯合生產功率芯片

近日，日本電子元器件領域的兩家重要企業羅姆半導體和東芝，聯合發布聲明，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），用于聯合生產功率芯片。

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。

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的功率半導體的生產。

結尾：

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

對新的生產能力的積極投資可能會引發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域的制造能力，進一步鞏固在功率半導體市場的領先地位。