随着电动汽车(EV)和其他高效能源设备对新型功率半导体材料的需求不断增长,日本企业正加紧在国内构建一条完整的供应链,以提升其在全球市场中的竞争力。曾用名昭和电工的日本Resonac控股宣布,将投资约300亿日元,从2027年开始增产碳化硅(SiC)基板,这是用于功率半导体的关键材料。尽管日本在功率半导体领域长期具备优势,但在新材料方面起步相对较晚。通过在日本国内实现一条龙生产,这些公司希望避免过度依赖海外供应链,同时维持其市场领先地位。
全球功率半导体市场与日本的竞争态势
根据英国市场调查公司Omdia的数据,截至2023年,全球功率半导体市场规模达到283亿美元。在全球市场份额前十的企业中,有四家来自日本,包括三菱电机和富士电机等。日本公司在传统的硅基基板领域占据了约50%的全球市场份额。然而,随着市场对高效能源转换需求的增加,使用碳化硅(SiC)基板的功率半导体逐渐兴起,这类半导体因其更高的电力转换效率受到广泛关注,尤其在纯电动汽车和数据中心领域中,这些技术被认为可以显著提高能源效率。
尽管日本企业在功率半导体研究开发领域一直处于领先地位,但在量产能力方面,特别是新材料SiC基板的生产上,落后于海外竞争者。瑞士的意法半导体(STMicroelectronics)在这一领域的市场份额达到了33%,并已被美国特斯拉等电动汽车巨头采用。相比之下,日本半导体企业在SiC基板方面的供应量有90%以上依赖海外。
增产计划和国内供应链布局
为应对这一挑战,日本政府和企业正在加快推进国内供应链的建设。Resonac控股计划在山形县新建生产线,并从2027年开始量产SiC基板。该计划还将获得日本经济产业省高达103亿日元的补贴。其他日本企业也在行动,例如,半导体材料公司Oxide计划在2024年投资数十亿日元,在山梨县建立新的量产线。Oxide通过与名古屋大学合作,采用其独有的晶体生成技术,成功将基板的残次品减少20%。此外,日本功率半导体代工企业JS Foundry也决定采用Oxide的基板,计划在新潟县的工厂启动SiC功率半导体的量产。
日本功率半导体公司罗姆(Rohm)也正在推进基板自产化,并计划从2025年1月在宫崎县的工厂量产自家半导体用的SiC基板。罗姆目前在SiC功率半导体领域拥有约8%的全球市场份额。
长期前景与市场潜力
富士经济调查公司预计,SiC半导体的市场规模将从2023年的3870亿日元增长至2030年的2.1747万亿日元,增至约6倍。预计从2026至2027年前后,纯电动汽车将大规模采用SiC半导体,推动市场需求急剧增加。在全球市场中,德国英飞凌计划投入最多70亿欧元扩建新工厂,显示出在SiC半导体领域的激烈竞争。
通过加大对新材料和国内供应链的投资,日本企业希望在未来的全球功率半导体市场中保持甚至扩大其竞争优势。尤其是在中国企业崛起和全球需求迅速扩大的背景下,确保从材料到最终产品的本土化生产至关重要。这一策略不仅有助于应对潜在的供应链风险,还能进一步推动日本功率半导体产业的持续发展。