特斯拉引爆的車用SiC市場

據(jù)日經(jīng)日前報道，日本各家電子零件廠加快對EV相關(guān)零件進(jìn)行增產(chǎn)投資，其中Rohm計劃在今后5年內(nèi)投資600億日圓、將使用于EV的SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)能擴(kuò)增至現(xiàn)行的5倍。

報導(dǎo)指出，Rohm在碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體的研發(fā)上居領(lǐng)先，于全球SiC功率半導(dǎo)體市場握有2成市占率，和英飛凌（ Infineon ）、STMicroelectronics并列為全球主要供應(yīng)商之一，而其產(chǎn)能擴(kuò)增至5倍后、全球市占率有望提高至3成。Rohm生產(chǎn)的半導(dǎo)體材料也以經(jīng)由汽車零件廠的形式、使用于特斯拉（Tesla）的EV逆變器（inverter）上。

特斯拉引爆的車用SiC市場

據(jù)媒體報道，自從特斯拉Tesla推出Model3，采用以24個碳化硅 MOSFET為功率模塊的逆變器后，碳化硅（SiC）這類新型半導(dǎo)體材料越來越受重視。

報道指出，特斯拉的Model3是第一個應(yīng)用碳化硅（sic）功率元器件的電動車型，用的是來自意法半導(dǎo)體的650v sic mosfet。相比于在Model s/x上用的igbt，sic mosfet能帶來5-8%逆變器效率提升，也就是從model s的82%逆變器效率提升到model3的90%，對續(xù)航提升顯著。

報道指出，sic mosfet除了整體能耗效率的提升，還有一個巨大的優(yōu)勢在于高溫表現(xiàn)，IGBT在高溫下效率會有很大一截下降，而sic mosfet直到200度都能維持正常效率表現(xiàn)。

這也是為什么Model3性能版能適當(dāng)提高驅(qū)動模塊的工作溫度來保證動力系統(tǒng)的長時間高功率輸出。

中泰證券也表示，目前碳化硅器件在電動車上應(yīng)用主要是功率控制單元、逆變器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、車載充電器等方面。2015年，汽車巨頭豐田便展示了全碳化硅模組的PCU。相比之下，碳化硅PCU僅為傳統(tǒng)硅PCU的體積的1/5，重量減輕35%，電力損耗從20%降低到5%，提升混動車10%以上的經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)濟(jì)社會效益十分明顯。

羅姆蓄謀已久

早在幾年前，羅姆就規(guī)劃將在旗下生產(chǎn)子公司「ROHM Apollo」的筑后工廠（福岡縣）內(nèi)興建新廠房，預(yù)計于2019年2月動工、2020年12月完工。按照羅姆于SiC電源控制芯片事業(yè)策略說明會上表示，公司將投資約200億日圓，于2020年倍增SiC電源控制芯片產(chǎn)能，而羅姆也考慮于宮崎縣進(jìn)行增產(chǎn)投資，在2025年3月底前累計將投資600億日圓，屆時將SiC電源控制芯片產(chǎn)能大幅擴(kuò)增至2016年度16倍。

而在早前，ROHM最近舉行了開幕式，宣布將于2019年2月開始在ROHM Apollo的Chikugo工廠完成新建筑的竣工，以增強(qiáng)SiC功率器件的生產(chǎn)能力。

新大樓是一家最先進(jìn)的環(huán)保工廠，其生產(chǎn)設(shè)施采用了許多節(jié)能技術(shù)，其中100％的電力來自可再生能源。

此外，我們通過引入各種災(zāi)難對策來增強(qiáng)BCM（業(yè)務(wù)連續(xù)性管理）系統(tǒng)。從2021年1月起，我們將開始安裝生產(chǎn)設(shè)備并構(gòu)建能夠滿足SiC功率器件中長期增長需求的制造系統(tǒng)。

據(jù)報道，自2010年以來，ROHM一直在大量生產(chǎn)包括SiC SBD和MOSFET在內(nèi)的SiC功率器件，該公司在技術(shù)開發(fā)方面繼續(xù)保持行業(yè)領(lǐng)先地位，例如推出了業(yè)界首款全SiC功率模塊和SiC溝槽MOSFET。同時，羅姆擁有一個集成的生產(chǎn)系統(tǒng)，致力于通過增加硅片直徑和利用最新設(shè)備來提高生產(chǎn)效率，同時還減少了制造對環(huán)境的影響。

除了這棟新建筑外，羅姆集團(tuán)旗下生產(chǎn)SiC硅片的SiCrystal GmbH計劃從下一個財年開始使用100％可再生能源運(yùn)營，從而將工廠購買的電力所產(chǎn)生的CO 2排放量降至零。結(jié)果，所有主要的SiC芯片生產(chǎn)工藝都將使用環(huán)保的可再生能源。

ST先下手為強(qiáng)

在羅姆擴(kuò)產(chǎn)之際，ST先下手為強(qiáng)，拿下了羅姆的訂單。

在2020年1月，意法半導(dǎo)體與羅姆集團(tuán)旗下的SiCrystal公司簽署一了份碳化硅（SiC）晶圓長期供應(yīng)協(xié)議，協(xié)議規(guī)定， SiCrystal將向意法半導(dǎo)體提供總價超過1.2億美元的先進(jìn)的150mm碳化硅芯片，滿足時下市場對碳化硅功率器件日益增長的需求。

對于這次合作，羅姆子公司SiCrystal總裁兼首席執(zhí)行官Robert Eckstein博士表示，“ SiCrystal是ROHM集團(tuán)旗下的SiC公司，擁有多年的SiC晶圓研制經(jīng)驗(yàn)。我們很榮幸與長期客戶ST簽訂此供應(yīng)協(xié)議，未來將不斷增加晶圓產(chǎn)量，并始終提供質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，支持我們的合作伙伴擴(kuò)大碳化硅業(yè)務(wù)?！?/p>

意法半導(dǎo)體總裁兼首席執(zhí)行官Jean-Marc Chery則透露了接下來的規(guī)劃，“該SiC襯底長期供應(yīng)協(xié)議是在我們已經(jīng)拿到的外部產(chǎn)能以及正在逐步擴(kuò)大的內(nèi)部產(chǎn)能之外的另一項(xiàng)產(chǎn)能保證，這將確保意法半導(dǎo)體能夠增加晶圓供給量并補(bǔ)充內(nèi)部產(chǎn)能缺口，滿足未來幾年客戶在汽車和工業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)品方面的強(qiáng)勁增長的需求?！?/p>

日本廠商押寶EV

除了羅姆外，日本廠商都在投入到電動汽車產(chǎn)業(yè)中。

據(jù)了解，富士電機(jī)（ Fuji Electric ）將投資約1，200億日圓擴(kuò)增日本國內(nèi)外工廠產(chǎn)能、增產(chǎn)功率半導(dǎo)體；東芝（ Toshiba ）計劃在2023年度結(jié)束前投資約800億日圓、將功率半導(dǎo)體產(chǎn)能提高3成；日本電產(chǎn)（ Nidec ）將砸下2，000億日圓在歐洲興建EV用驅(qū)動馬達(dá)新工廠。TDK將在三年內(nèi)投資超過5，200億日元，以增加蓄電池和其他產(chǎn)品的產(chǎn)量。

日廠增產(chǎn)EV相關(guān)零件，主要是因?yàn)槿蚋鲊瞥鰷p碳政策、推升EV需求。根據(jù)波士頓顧問集團(tuán)（Boston Consulting Group；BCG）的試算，2025年EV等電動化車款占全球新車銷售量比重有望自2020年的10%揚(yáng)升至31%水準(zhǔn)。

日本市調(diào)機(jī)構(gòu)富士經(jīng)濟(jì)（Fuji Keizai）2020年6月5日公布調(diào)查報告指出，2030年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模預(yù)估將擴(kuò)增至4兆2，652億日圓、將較2019年（2兆9，141億日圓）大增46.4%。

其中，2030年碳化硅（SiC）制功率半導(dǎo)體全球市場規(guī)模預(yù)估將擴(kuò)增至2，009億日圓、將達(dá)2019年（436億日圓）的4.6倍；氮化鎵（ GaN ）產(chǎn)品市場規(guī)模預(yù)估為232億日圓、將達(dá)2019年（19億日圓）的12.2倍。

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