電動化進程勢不可擋,全球巨頭都在布局這一賽道
近期,日本電子元器件大廠羅姆半導(dǎo)體、東芝發(fā)布聯(lián)合聲明稱,雙方將合作巨額投資3883億日元(約合27億美元),用于聯(lián)合生產(chǎn)功率芯片。這是自羅姆參與以140億美元收購東芝以來的首次合作。
據(jù)悉,雙方在功率半導(dǎo)體制造和增加批量生產(chǎn)方面的合作計劃已得到日本經(jīng)濟部的支持,雙方將共計獲得1294億日元(9.02億美元,相當(dāng)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(dǎo)體的生產(chǎn)。
根據(jù)聲明顯示,羅姆和東芝將分別針對碳化硅(SiC)和硅(Si)功率器件進行密集投資,有效增強其供應(yīng)能力,并實現(xiàn)互補利用對方的生產(chǎn)能力。其中,羅姆計劃將大部分投資2892億日元用于其主導(dǎo)的SiC(碳化硅)晶圓生產(chǎn),其計劃在九州島南部宮崎縣建造一座新工廠。東芝則計劃出資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。
全球爭相布局功率半導(dǎo)體
在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域,日本廠商包括東芝、羅姆、瑞薩、三菱電機、富士電機、Resonac在全球都有著較強競爭力,以上廠商近年來爭相在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域布局。
據(jù)悉,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,據(jù)悉,到2025年羅姆SiC產(chǎn)能將提升6.5倍。
東芝電子在2月份透露,2025年將開始量產(chǎn)碳化硅材料的功率半導(dǎo)體。
瑞薩則將于2025年開始生產(chǎn)使用碳化硅(SiC)來降低損耗的下一代功率半導(dǎo)體產(chǎn)品。計劃在目前生產(chǎn)硅基功率半導(dǎo)體的群馬縣高崎工廠進行量產(chǎn),但具體投資金額和生產(chǎn)規(guī)模尚未確定。
三菱電機今年3月宣布,將在截至2026年3月的時間內(nèi)將之前宣布的投資計劃翻一番,達到約2600億日元,主要用于建設(shè)新的晶圓廠,以增加碳化硅 (SiC) 功率半導(dǎo)體的生產(chǎn)。7月,三菱電機宣布已入股Novel Crystal Technology, Inc.。在以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體逐漸進入產(chǎn)業(yè)化并加速放量的階段,三菱電機為搶占技術(shù)先機按下了“快捷鍵”。
富士電機則從2022年開始增產(chǎn),其旗下的子公司富士電機津輕半導(dǎo)體的工廠也將引進碳化硅功率半導(dǎo)體的生產(chǎn)線,將于2024年開始量產(chǎn)。
Resonac前身為昭和電工,擁有碳化硅(SiC)外延片全球市場份額的25%。該廠商計劃到2026年SiC外延片月產(chǎn)能提升至5萬片(直徑150毫米),相當(dāng)于目前產(chǎn)能的五倍左右。
此外,美國、歐洲的幾家芯片制造商近期也宣布投資數(shù)十億美元建設(shè)新的碳化硅晶圓廠和研發(fā)設(shè)施,以增加供應(yīng)。
安森美表示,正在韓國京畿道富川市建設(shè)全球最大的碳化硅(SiC)生產(chǎn)設(shè)施,目標2024年完成設(shè)備安裝,使富川市成為全球SiC生產(chǎn)中心。到2025年,富川工廠的SiC半導(dǎo)體年產(chǎn)能預(yù)計將達到100萬片,將占據(jù)安森美總產(chǎn)量的35%至40%。
Wolfspeed在今年2月份表示與采埃孚集團宣布建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。雙方計劃建立聯(lián)合創(chuàng)新實驗室,推動碳化硅系統(tǒng)和設(shè)備技術(shù)在出行、工業(yè)和能源應(yīng)用領(lǐng)域的進步。該戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系還包括采埃孚一項重大投資,支持在德國恩斯多夫建設(shè)世界上最大和最先進的200毫米碳化硅晶圓工廠。6月份有消息稱Wolfspeed獲得20億美元融資,資金將用于擴建公司在美國已有的兩個碳化硅晶圓生產(chǎn)設(shè)施,并為捷豹、路虎等汽車廠商供應(yīng)碳化硅芯片。
X-FAB則在今年5月份宣布計劃擴大其在美國得克薩斯州拉伯克市(Lubbock)的代工廠業(yè)務(wù)。第一階段的投資額為2億美元,以提高該廠區(qū)的碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)量,根據(jù)市場需求,后續(xù)會有更多的投資項目上馬。
博世今年9月宣布收購美國芯片制造商TSI Semiconductor,以增強其在美洲的碳化硅供應(yīng)鏈。雖然交易條款尚未披露,但博世已承諾向 TSI 羅斯維爾園區(qū)投資約 15 億美元。
意法半導(dǎo)體則透露了將 SiC 晶圓生產(chǎn)引入內(nèi)部的計劃,據(jù)稱此舉將在本世紀末帶動 50 億美元的年收入。
功率半導(dǎo)體已成為中國大陸晶圓代工廠擴張重點
根據(jù)SEMI(國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會)最新統(tǒng)計,2022年至2026年間,全球晶圓廠產(chǎn)能將持續(xù)擴張,達到96座晶圓廠,其中約76座為12英寸晶圓廠,其余20座為8英寸晶圓廠;從分布來看,新建晶圓廠趨勢仍向亞太地區(qū)傾斜,65座晶圓廠將位于亞太地區(qū),其中26座位于中國大陸。
中國大陸的這26家晶圓廠主要專注于擴大功率半導(dǎo)體和成熟的工藝產(chǎn)能。近期最值得關(guān)注的投資之一是三安光電與意法半導(dǎo)體合作投資32億美元建設(shè)8英寸SiC(碳化硅)晶圓廠。
華虹表示,重點關(guān)注“特色IC+功率分立器件”工藝的需求,正在對汽車級芯片、非易失性存儲器(NVM)、電源管理和電源組件等工藝進行深入規(guī)劃和研發(fā),目標是繼續(xù)增強其在新能源汽車(NEV)、物聯(lián)網(wǎng)、新能源和智能終端設(shè)備方面的應(yīng)用。
近期,正在籌備科創(chuàng)板IPO的華虹計劃募資總額180億元,用于投資無錫項目、8英寸晶圓廠優(yōu)化升級、創(chuàng)新研發(fā)等,還有專業(yè)流程和流動性補充項目。
華虹近期獲得了大基金(國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金)二期資金資助,該基金將出資至多30億元人民幣,成為華虹的戰(zhàn)略投資者。未來,當(dāng)華虹完成IPO時,大基金將成為其主要股東之一。
根據(jù)IC Insights 2021年全球晶圓代工廠營收排名數(shù)據(jù),華虹半導(dǎo)體排名第六,是中國大陸最大的以專業(yè)化工藝為主的晶圓代工廠。到2022年底,月產(chǎn)能達到32.4萬片晶圓(相當(dāng)于8英寸晶圓)。其產(chǎn)能位居中國大陸第二,僅次于中芯國際。
長期深耕MOSFET、IGBT等功率半導(dǎo)體的華潤微電子,產(chǎn)能也在不斷增長。華潤微電子目前擁有3條6英寸和2條8英寸生產(chǎn)線,還擁有兩條12英寸生產(chǎn)線,一條已投入使用,另一條正在建設(shè)中,分別是重慶12英寸晶圓制造生產(chǎn)線和深圳12英寸專業(yè)模擬生產(chǎn)線,規(guī)劃月產(chǎn)能分別為3萬臺和4萬臺。
華潤微電子表示,2023年,重慶12英寸生產(chǎn)線和先進封裝測試基地的重點將是MOSFET、IGBT等功率器件,覆蓋中低壓到超高壓,容量也在不斷增加。深圳12英寸生產(chǎn)線預(yù)計2024年建成,計劃專注于電源IC和MCU,這些重大項目都是為了滿足當(dāng)?shù)匦履茉雌嚭吞柲苁袌龅男枨蟆?/span>
盡管從2022年開始,半導(dǎo)體行業(yè)已從“供應(yīng)短缺”轉(zhuǎn)向“訂單取消”,但在功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是IGBT芯片仍然出現(xiàn)短缺。業(yè)內(nèi)人士指出,中國大陸高端功率芯片,特別是太陽能、電動汽車等新興產(chǎn)業(yè),仍面臨供應(yīng)短缺的問題。
第三代功率半導(dǎo)體市場前景廣闊
行業(yè)周期下行背景下,消費電子市場整體表現(xiàn)低迷,半導(dǎo)體行業(yè)冷風(fēng)頻吹。受益于新能源產(chǎn)業(yè)光伏、儲能、風(fēng)電、工業(yè)自動化、汽車電動化/智能化等應(yīng)用蓬勃發(fā)展,功率半導(dǎo)體“逆勢而上”,增量空間不斷打開,市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)健增長態(tài)勢。
相對于發(fā)達國家,我國功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展起步相對較晚,尚未出現(xiàn)能與國際巨頭相抗衡的企業(yè)。但近年來,為推動功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展,國家相關(guān)部門不斷加大扶持力度,國內(nèi)功率半導(dǎo)體行業(yè)正駛?cè)氚l(fā)展快速道,整個行業(yè)正由中低端產(chǎn)品競爭轉(zhuǎn)向高性能的品質(zhì)競爭,發(fā)展空間廣闊。
其中,第三代功率半導(dǎo)體無疑是最為關(guān)注的重點細分領(lǐng)域之一,特別是在能源轉(zhuǎn)型的巨大需求之下,產(chǎn)業(yè)保持高速發(fā)展。作為第三代半導(dǎo)體材料的典型代表,碳化硅(SiC)材料被認為是行業(yè)主要進步發(fā)展方向,用于制作功率器件,可顯著提高電能利用率。作為產(chǎn)業(yè)鏈上的一員,澎芯半導(dǎo)體對SiC的市場增長前景充滿信心,將繼續(xù)加大投入,不斷推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級,為推動行業(yè)的發(fā)展貢獻更多力量。
當(dāng)前功率半導(dǎo)體分立器件行業(yè)面臨著挑戰(zhàn)和機遇,企業(yè)需要靈活應(yīng)對市場變化,關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新,拓展新興市場,并在供應(yīng)鏈、成本控制等方面保持穩(wěn)定和競爭力。
從市場需求來看,行業(yè)周期下行通常意味整體經(jīng)濟狀況較弱,這可能導(dǎo)致消費者和企業(yè)對電子產(chǎn)品的需求下降。功率半導(dǎo)體分立器件通常用于電源管理、能源轉(zhuǎn)換等應(yīng)用,市場需求可能會受到影響。
鑒于目前供需關(guān)系變化、競爭態(tài)勢加劇,企業(yè)為了整合資源,增強競爭力,將進一步加速產(chǎn)業(yè)整合并購的步伐,這將導(dǎo)致市場份額的重新分配,影響行業(yè)格局。
另一方面,盡管主流市場面臨沖擊,但可再生能源、電動汽車、工業(yè)自動化等新興行業(yè)的強力發(fā)展,將催生功率半導(dǎo)體分立器件的長期需求。而且,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新,功率半導(dǎo)體器件的性能不斷提升,進一步降低能耗、提高效率,應(yīng)用范圍不斷擴大,為各行業(yè)帶來了更多的創(chuàng)新和發(fā)展機遇。
