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电动化进程势不可挡,全球巨头都在布局这一赛道
2023-12-14 来源:贤集网
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关键词: 电子元器件 芯片 半导体

近期,日本电子元器件大厂罗姆半导体、东芝发布联合声明称,双方将合作巨额投资3883亿日元(约合27亿美元),用于联合生产功率芯片。这是自罗姆参与以140亿美元收购东芝以来的首次合作。

据悉,双方在功率半导体制造和增加批量生产方面的合作计划已得到日本经济部的支持,双方将共计获得1294亿日元(9.02亿美元,相当于总投资的三分之一)的补贴,以支持其在日本国内的功率半导体的生产。



根据声明显示,罗姆和东芝将分别针对碳化硅(SiC)和硅(Si)功率器件进行密集投资,有效增强其供应能力,并实现互补利用对方的生产能力。其中,罗姆计划将大部分投资2892亿日元用于其主导的SiC(碳化硅)晶圆生产,其计划在九州岛南部宫崎县建造一座新工厂。东芝则计划出资991亿日元,在日本中部石川县建设一座尖端的300mm晶圆制造工厂。


全球争相布局功率半导体

在功率半导体领域,日本厂商包括东芝、罗姆、瑞萨、三菱电机、富士电机、Resonac在全球都有着较强竞争力,以上厂商近年来争相在功率半导体领域布局。

据悉,罗姆计划在2028年3月底前向SiC注入5100亿日元发展碳化硅产业链。目标是到2030年SiC晶圆产能相比2021年提高35倍,据悉,到2025年罗姆SiC产能将提升6.5倍。

东芝电子在2月份透露,2025年将开始量产碳化硅材料的功率半导体。

瑞萨则将于2025年开始生产使用碳化硅(SiC)来降低损耗的下一代功率半导体产品。计划在目前生产硅基功率半导体的群马县高崎工厂进行量产,但具体投资金额和生产规模尚未确定。

三菱电机今年3月宣布,将在截至2026年3月的时间内将之前宣布的投资计划翻一番,达到约2600亿日元,主要用于建设新的晶圆厂,以增加碳化硅 (SiC) 功率半导体的生产。7月,三菱电机宣布已入股Novel Crystal Technology, Inc.。在以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体逐渐进入产业化并加速放量的阶段,三菱电机为抢占技术先机按下了“快捷键”。

富士电机则从2022年开始增产,其旗下的子公司富士电机津轻半导体的工厂也将引进碳化硅功率半导体的生产线,将于2024年开始量产。

Resonac前身为昭和电工,拥有碳化硅(SiC)外延片全球市场份额的25%。该厂商计划到2026年SiC外延片月产能提升至5万片(直径150毫米),相当于目前产能的五倍左右。



此外,美国、欧洲的几家芯片制造商近期也宣布投资数十亿美元建设新的碳化硅晶圆厂和研发设施,以增加供应。

安森美表示,正在韩国京畿道富川市建设全球最大的碳化硅(SiC)生产设施,目标2024年完成设备安装,使富川市成为全球SiC生产中心。到2025年,富川工厂的SiC半导体年产能预计将达到100万片,将占据安森美总产量的35%至40%。

Wolfspeed在今年2月份表示与采埃孚集团宣布建立战略合作伙伴关系。双方计划建立联合创新实验室,推动碳化硅系统和设备技术在出行、工业和能源应用领域的进步。该战略合作伙伴关系还包括采埃孚一项重大投资,支持在德国恩斯多夫建设世界上最大和最先进的200毫米碳化硅晶圆工厂。6月份有消息称Wolfspeed获得20亿美元融资,资金将用于扩建公司在美国已有的两个碳化硅晶圆生产设施,并为捷豹、路虎等汽车厂商供应碳化硅芯片。

X-FAB则在今年5月份宣布计划扩大其在美国得克萨斯州拉伯克市(Lubbock)的代工厂业务。第一阶段的投资额为2亿美元,以提高该厂区的碳化硅半导体产量,根据市场需求,后续会有更多的投资项目上马。

博世今年9月宣布收购美国芯片制造商TSI Semiconductor,以增强其在美洲的碳化硅供应链。虽然交易条款尚未披露,但博世已承诺向 TSI 罗斯维尔园区投资约 15 亿美元。

意法半导体则透露了将 SiC 晶圆生产引入内部的计划,据称此举将在本世纪末带动 50 亿美元的年收入。


功率半导体已成为中国大陆晶圆代工厂扩张重点

根据SEMI(国际半导体产业协会)最新统计,2022年至2026年间,全球晶圆厂产能将持续扩张,达到96座晶圆厂,其中约76座为12英寸晶圆厂,其余20座为8英寸晶圆厂;从分布来看,新建晶圆厂趋势仍向亚太地区倾斜,65座晶圆厂将位于亚太地区,其中26座位于中国大陆。

中国大陆的这26家晶圆厂主要专注于扩大功率半导体和成熟的工艺产能。近期最值得关注的投资之一是三安光电与意法半导体合作投资32亿美元建设8英寸SiC(碳化硅)晶圆厂。

华虹表示,重点关注“特色IC+功率分立器件”工艺的需求,正在对汽车级芯片、非易失性存储器(NVM)、电源管理和电源组件等工艺进行深入规划和研发,目标是继续增强其在新能源汽车(NEV)、物联网、新能源和智能终端设备方面的应用。

近期,正在筹备科创板IPO的华虹计划募资总额180亿元,用于投资无锡项目、8英寸晶圆厂优化升级、创新研发等,还有专业流程和流动性补充项目。

华虹近期获得了大基金(国家集成电路产业投资基金)二期资金资助,该基金将出资至多30亿元人民币,成为华虹的战略投资者。未来,当华虹完成IPO时,大基金将成为其主要股东之一。

根据IC Insights 2021年全球晶圆代工厂营收排名数据,华虹半导体排名第六,是中国大陆最大的以专业化工艺为主的晶圆代工厂。到2022年底,月产能达到32.4万片晶圆(相当于8英寸晶圆)。其产能位居中国大陆第二,仅次于中芯国际。

长期深耕MOSFET、IGBT等功率半导体的华润微电子,产能也在不断增长。华润微电子目前拥有3条6英寸和2条8英寸生产线,还拥有两条12英寸生产线,一条已投入使用,另一条正在建设中,分别是重庆12英寸晶圆制造生产线和深圳12英寸专业模拟生产线,规划月产能分别为3万台和4万台。



华润微电子表示,2023年,重庆12英寸生产线和先进封装测试基地的重点将是MOSFET、IGBT等功率器件,覆盖中低压到超高压,容量也在不断增加。深圳12英寸生产线预计2024年建成,计划专注于电源IC和MCU,这些重大项目都是为了满足当地新能源汽车和太阳能市场的需求。

尽管从2022年开始,半导体行业已从“供应短缺”转向“订单取消”,但在功率半导体应用领域,尤其是IGBT芯片仍然出现短缺。业内人士指出,中国大陆高端功率芯片,特别是太阳能、电动汽车等新兴产业,仍面临供应短缺的问题。


第三代功率半导体市场前景广阔

行业周期下行背景下,消费电子市场整体表现低迷,半导体行业冷风频吹。受益于新能源产业光伏、储能、风电、工业自动化、汽车电动化/智能化等应用蓬勃发展,功率半导体“逆势而上”,增量空间不断打开,市场规模呈现稳健增长态势。

相对于发达国家,我国功率半导体行业发展起步相对较晚,尚未出现能与国际巨头相抗衡的企业。但近年来,为推动功率半导体产业健康快速发展,国家相关部门不断加大扶持力度,国内功率半导体行业正驶入发展快速道,整个行业正由中低端产品竞争转向高性能的品质竞争,发展空间广阔。

其中,第三代功率半导体无疑是最为关注的重点细分领域之一,特别是在能源转型的巨大需求之下,产业保持高速发展。作为第三代半导体材料的典型代表,碳化硅(SiC)材料被认为是行业主要进步发展方向,用于制作功率器件,可显著提高电能利用率。作为产业链上的一员,澎芯半导体对SiC的市场增长前景充满信心,将继续加大投入,不断推动技术创新和产品升级,为推动行业的发展贡献更多力量。

当前功率半导体分立器件行业面临着挑战和机遇,企业需要灵活应对市场变化,关注技术创新,拓展新兴市场,并在供应链、成本控制等方面保持稳定和竞争力。

从市场需求来看,行业周期下行通常意味整体经济状况较弱,这可能导致消费者和企业对电子产品的需求下降。功率半导体分立器件通常用于电源管理、能源转换等应用,市场需求可能会受到影响。

鉴于目前供需关系变化、竞争态势加剧,企业为了整合资源,增强竞争力,将进一步加速产业整合并购的步伐,这将导致市场份额的重新分配,影响行业格局。

另一方面,尽管主流市场面临冲击,但可再生能源、电动汽车、工业自动化等新兴行业的强力发展,将催生功率半导体分立器件的长期需求。而且,随着技术的不断创新,功率半导体器件的性能不断提升,进一步降低能耗、提高效率,应用范围不断扩大,为各行业带来了更多的创新和发展机遇。