在去碳化趨勢(shì)下，純電動(dòng)車用半導(dǎo)體需求不斷擴(kuò)大，因此日本企業(yè)希望確立面向新型汽車的供應(yīng)鏈。
東芝將在位于日本石川縣的主力工廠引進(jìn)能大量生產(chǎn)純電動(dòng)汽車（EV）等使用的功率半導(dǎo)體的制造設(shè)備。
作者|方文
功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)
隨著新能源汽車、光伏、風(fēng)電、工業(yè)控制等應(yīng)用市場(chǎng)的持續(xù)擴(kuò)容，以及以第三代半導(dǎo)體為代表的技術(shù)升級(jí)不斷推進(jìn)，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。
根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，2020年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為422億美元，同比增長(zhǎng)4.6%。其中，我國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為153億美元，同比增長(zhǎng)6.3%。
目前，以車用功率半導(dǎo)體為代表的半導(dǎo)體產(chǎn)品市場(chǎng)需求強(qiáng)勁，疊加全球晶圓制造產(chǎn)能供應(yīng)緊張，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)供不應(yīng)求。
從企業(yè)專利數(shù)量來(lái)看，日本的三菱電機(jī)排名第一，為1304件，其次是德國(guó)英飛凌（983件），瑞薩電子（802件），東芝（456件），富士電機(jī)（409件）排在第六，日立制作所(398件)為第七名。
純電動(dòng)車用半導(dǎo)體需求不斷擴(kuò)大
自2020年12月以來(lái)，芯片短缺危機(jī)逐漸爆發(fā)，美國(guó)、日本、中國(guó)，以及歐洲地區(qū)汽車制造企業(yè)都遇到不同程度的芯片短缺危機(jī)，不得不作出工廠停產(chǎn)等安排。
由于2021年全球范圍內(nèi)的汽車芯片短缺，預(yù)計(jì)將造成200萬(wàn)至450萬(wàn)輛汽車產(chǎn)量的減少。
在去碳化潮流下，純電動(dòng)車用半導(dǎo)體需求不斷擴(kuò)大。
日本龍頭制造商正積極擴(kuò)大功率半導(dǎo)體產(chǎn)能
為向純電動(dòng)汽車等供貨，東芝將投資約250億日元（約合人民幣15億元），在其主力工廠石川縣加賀廠引進(jìn)能大批功率半導(dǎo)體制造設(shè)備，將該廠的功率半導(dǎo)體產(chǎn)能提高20%。
另外，東芝計(jì)劃在加賀廠建立新生產(chǎn)線，目標(biāo)在2023財(cái)年末開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。東芝表示，隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的擴(kuò)大，計(jì)劃到2023財(cái)年投資約800億日元，將功率半導(dǎo)體的整體產(chǎn)能提高30％，引進(jìn)新的制造設(shè)備將是核心投資。
東芝此次擴(kuò)產(chǎn)，主要是為電動(dòng)車提供功率半導(dǎo)體產(chǎn)品，這與電動(dòng)化趨勢(shì)帶動(dòng)汽車功率半導(dǎo)體量?jī)r(jià)齊升密切相關(guān)。
其擴(kuò)產(chǎn)舉動(dòng)折射的是日本半導(dǎo)體制造商正大力擁抱功率半導(dǎo)體市場(chǎng)這一趨勢(shì)。
三菱電機(jī)是功率半導(dǎo)體類型IGBT模塊的第二大制造商。這家總部位于東京的公司將部署從夏普收購(gòu)的廣島縣工廠，以提高產(chǎn)能。
它將花費(fèi)200億日元，于明年11月在新工廠開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。與2019財(cái)年相比，2022財(cái)年的總生產(chǎn)能力將翻一番。
三菱電機(jī)和富士電機(jī)都在加大對(duì)該領(lǐng)域的投資。去年12月，東芝和富士電機(jī)將合計(jì)投資2000億日元（合19億美元），以提高電動(dòng)汽車的節(jié)能芯片的產(chǎn)量。
富士電機(jī)是汽車功率半導(dǎo)體的先驅(qū)，該公司的目標(biāo)是到2023財(cái)年，使汽車占功率半導(dǎo)體銷售額占比提升到50%。
富士電機(jī)將在2023財(cái)年前在國(guó)內(nèi)外投資1200億日元。去年日本山梨縣工廠的生產(chǎn)能力相比2019年提高30％，該公司還計(jì)劃提高馬來(lái)西亞和日本以外其他地區(qū)的工廠的產(chǎn)能。
日本碳中和目標(biāo)是一大助推因素
2020年12月25日，日本政府公布了“綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略”，明確了以“2050年溫室氣體零排放”為目標(biāo)的時(shí)間規(guī)劃表，計(jì)劃2030年代中期在日本國(guó)內(nèi)停止銷售汽油車新車，2050年全部電動(dòng)車，并將海上風(fēng)力發(fā)電作為重點(diǎn)。
而功率半導(dǎo)體不僅是電動(dòng)汽車的核心零部件，還將越來(lái)越多地用于工業(yè)機(jī)器人和海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)施。
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2019年汽車領(lǐng)域占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的35.4%，工業(yè)領(lǐng)域占比為26.8%，消費(fèi)電子占比為13.2%。
日本政府希望到2050年實(shí)現(xiàn)零溫室氣體排放。官員們計(jì)劃對(duì)電力半導(dǎo)體和其他節(jié)能產(chǎn)品實(shí)行稅收優(yōu)惠。
在脫碳方面，日本汽車制造商已經(jīng)落后于西方同行。已經(jīng)建立了全球客戶群的日本零件供應(yīng)商將花費(fèi)金錢，以確保他們能夠渡過(guò)無(wú)碳浪潮。
擴(kuò)產(chǎn)形式多為興建12寸晶圓廠
2021年3月10日，東芝宣布計(jì)劃引進(jìn)一條新的12英寸晶圓生產(chǎn)線，以提高低壓MOSFET和IG-BT的生產(chǎn)能力，預(yù)計(jì)新廠將于2023年上半年投產(chǎn)，屆時(shí)有望將功率半導(dǎo)體產(chǎn)能提高約20%。
除了日本廠商，其他國(guó)家半導(dǎo)體廠商也在興建12英寸新廠作為發(fā)展重點(diǎn)。歐洲大廠博世正在德國(guó)德累斯頓建設(shè)新的12英寸晶圓廠，投資額達(dá)到10億歐元。
計(jì)劃今年下半年實(shí)現(xiàn)商用生產(chǎn)。其生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是用于汽車的功率半導(dǎo)體，如用于電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的DC-DC轉(zhuǎn)換器等。
汽車功率半導(dǎo)體龍頭企業(yè)英飛凌前不久宣布，為了緩解全球車用芯片產(chǎn)能不足的困境，將在奧地利新建12英寸晶圓廠，專門用于生產(chǎn)車用芯片，預(yù)計(jì)將于今年第三季度動(dòng)工。
國(guó)內(nèi)方面，2021年1月，聞泰科技安世半導(dǎo)體位于上海臨港的12寸晶圓廠破土動(dòng)工，該工廠主要生產(chǎn)功率半導(dǎo)體，規(guī)劃于2022年7月投產(chǎn)，預(yù)計(jì)產(chǎn)能約為每年40萬(wàn)片。
2020年12月21日，士蘭微12寸芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目正式投產(chǎn)，規(guī)劃項(xiàng)目總投資170億元，規(guī)劃建設(shè)兩條芯片生產(chǎn)線。
日本投資功率半導(dǎo)體戰(zhàn)略成果將決定地位
盡管排名前兩位的功率半導(dǎo)體制造商的總部均位于日本以外，但仍被日本部門斷言為該領(lǐng)域的一員。
盡管在冠狀病毒危機(jī)中企業(yè)收益遭受了損失，但日本功率半導(dǎo)體制造商已決定投入巨資建立新的供應(yīng)鏈，以使它們不會(huì)在新興的電動(dòng)汽車行業(yè)中落伍。
在純電動(dòng)汽車（EV）等的核心零部件“功率半導(dǎo)體”開(kāi)發(fā)方面，日本企業(yè)正展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)。
與中韓企業(yè)具備優(yōu)勢(shì)的存儲(chǔ)器不同，功率半導(dǎo)體的源頭是面向電力企業(yè)的工業(yè)設(shè)備等技術(shù)。因此，東芝和三菱電機(jī)等日本重型電機(jī)設(shè)備企業(yè)掌握很高的全球份額。
與需求波動(dòng)大的存儲(chǔ)器等不同，功率半導(dǎo)體的需求有望保持穩(wěn)定，設(shè)備投資風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。
富士電機(jī)等日本國(guó)內(nèi)企業(yè)的投資戰(zhàn)略將左右日本今后是否仍是“功率半導(dǎo)體大國(guó)”。
結(jié)尾
盡管日本在世界半導(dǎo)體市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)地位已然暗淡，但在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域其仍占有一席之地。
另外，中國(guó)公司雖沒(méi)能躋身榜單前幾名，但觀察全球，各國(guó)近期的專利申請(qǐng)數(shù)的增長(zhǎng)勢(shì)頭已經(jīng)超過(guò)了美國(guó)，今后有可能會(huì)崛起。
