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从碳化硅领域入手,再分析
上周的文章《东芝和罗姆联手了!功率半导体市场格局或将有变》,简单介绍了东芝和罗姆联手的前因与后续。今天继续学习总结,从碳化硅(SiC)功率半导体方面分析这个话题。
为什么要以碳化硅半导体作为切入点?其实,东芝和罗姆的本次联手,其中一个重要目的就是在碳化硅功率半导体领域做到资源整合,对准目标市场做到提前布局。
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关于碳化硅的优势
席卷世界浪潮的电动车市场,功率半导体中,运用新材料SiC的碳化硅功率半导体受到了全世界的瞩目。
其原因在于碳化硅材料的功率半导体,能够实现比传统硅材料更高效更高频的能量转换功能,从而提高整车性能和能源利用率;而在电池管理系统中(BMS),碳化硅半导体能实现对电池充放电过程的精准管理,提高电池的充电效率与使用寿命;耐高温性能上表现也更加优秀。
去年我写的这篇文章《EV时代的这个半导体细分领域,一直都在牵动日本产经省的心》中也分析了这个市场的主要参与者以及市场发展趋势。总体来讲,在电动车领域受到更多关注的当下,碳化硅功率半导体是半导体市场未来一个重要发展方向。
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罗姆在碳化硅领域的优势
首先,在碳化硅半导体市场,罗姆是日本市场占有率第一,全球第五。同时在碳化硅晶圆制造技术方面也处于世界领先地位。2024年在宫崎县国富町建立全新的碳化硅工厂,罗姆在碳化硅领域的战略目标也逐渐清晰。
罗姆从出光兴业的子公司手里,收购了其国富工厂,投资3000亿日元展开了150mm-200mm碳化硅晶圆的生产制造。而罗姆为了实现碳化硅半导体的增产计划,从2021年到2027年的7年间,将会投资5100亿日元。
预计截至2025年,仅在碳化硅半导体的企业销售额,就计划增长18%,达到年销售额1300亿日元,剑指世界市场占有率30%。到2027年销售额更计划达到2700亿日元。(现如今,由于欧美车企放缓在电动汽车上的开发生产计划,这一战略目标或将做出调整)。
罗姆在同市场上,国内外都将遇到激烈竞争。在日本国内,三菱电机将投资1000亿日元于2026年在熊本建立200mm碳化硅晶圆新工厂。在海外,美国Speedwolf以及瑞士ST Micron电子,德国英菲尼也在此领域加大了投资力度。
那么,针对市场的激烈竞争,罗姆也显示出了自身强项:碳化硅晶圆的自主研发生产技术。早在2010年,罗姆就在全球首先量产了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)。而2009年,罗姆收购了德国SiCrystal,正式实现了从碳化硅晶圆材料到前后端芯片制造组装等IDM(垂直统合型)产业链的内部生产闭环。这也是罗姆在碳化硅领域构建的技术壁垒。
因为碳化硅晶圆的制造,比传统硅晶圆晶圆制造难度大,其生产成本占整个碳化硅功率半导体成品制造成本的30-40%。因此,掌握了碳化硅晶圆材料的生产技术,罗姆的营收来源不仅局限于自家碳化硅半导体成品的生产销售,更成为和信越化学以及Sumco一样的晶圆材料生产商,成为其他半导体制造业的上游供应商。
04
罗姆为什么需要东芝
东芝在功率半导体上的强项在哪里?同样是碳化硅领域,东芝开始自行生产用于功率半导体的碳化硅外延片(薄膜晶体)。
同时,东芝利用其在半导体制造设备上的技术优势,计划在2025年之前实现完成自主晶圆基板上的薄膜生成系统,并且其生产模式同样是IDM垂直统合型模式。
个人认为,东芝在碳化硅外延片上的自主生产技术,活用半导体制造设备上的优势,以及除去电动车领域,特别是在重工铁轮等客户市场上的优势,都让罗姆看到了合作后互补的无限潜力与商机。
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小结
世界电动车市场的发展并未停止脚步,功率半导体市场,特别是碳化硅功率半导体市场的发展更未停止脚步。全球功率半导体尚处于发展阶段,并未出现一家独大的市场格局。
日本功率半导体押注碳化硅材料领域,想弯道超车欧美巨头,不仅需要依赖日本政府的政策扶持,还需整合国内同行企业的资源,防止国内同行资源内耗。
而日本碳化硅功率半导体领域,也坚持日本传统半导体制造业的IDM模式,保持开发生产一体化。在生产资源短缺,代工企业强势抬头的格局下,拥有自主生产优势,构建从上游碳化硅晶圆研发、生产到芯片前后端组装内部化闭环,加强了对碳化硅半导体领域全产业链控制的主导权。
参考:
1.《EV时代的这个半导体细分领域,一直都在牵动日本产经省的心》旅日匠人 2023/06/25
2.『EVパワー半導体再編の行き方』ダイヤモンド2023/05/27
3.『急成長するSiCとGaNパワー半導体、その現状を知る』EDN Japan 2023/02/22
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