中国功率半导体“初露锋芒”
2023/11/21
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中国的功率半导体实力正在提升。图为中国中车集团的车载功率模块等 （日经XTECH） |
中国正在大力培育功率半导体产业。中国拥有对功率半导体市场起到拉动作用的很大的纯电动汽车（EV）市场。还被认为聚集着众多人才。虽然条件已经具备，但中国在功率半导体的实力方面究竟如何？记者前些日子了解到了可窥见整体状况的信息。
地点是2023年7月在东京举行的电子行业展会“TECHNO-FRONTIER 2023”（东京电子元器件材料及生产设备展览会）。在同时举办的“主办者研讨会1（企划协助方：日经BP）”上，日本名古屋大学未来材料与系统研究所教授山本真义就最新纯电动汽车的电力转换器分析结果发表演讲，他在其中谈到了中国企业的功率半导体的实力。
日经BP此前拆解了中国比亚迪（BYD）的纯电动汽车“海豹（SEAL）”，并与山本真义一起对海豹的逆变器和DC-DC转换器等电力转换器进行了拆解和分析。山本的演讲便是基于拆解后分析得到的结果。
拆解后发现，配备功率半导体元件（功率元件）的模块（功率模块）由比亚迪生产。比亚迪的这一功率模块与德国英飞凌科技（Infineon Technologies）的车载功率模块“HybridPACK Drive”酷似。据说，性能也有可能与后者达到同等程度或者更高。
英飞凌是全球最大的功率半导体企业，HybridPACK Drive作为车载功率模块得到非常广泛的应用。该模块于2017年首次发布，到2021年5月，累计出货量已超过100万个。由此可见，比亚迪已开始具备可与最大企业的热门产品匹敌的实力。
除了比亚迪之外，中国中车（CRRC）集团也不断崛起。该公司是由中国两家公司于2015年合并而成的全球最大的铁路车辆制造商。中国中车的集团企业一直在生产铁路车辆逆变器使用的功率模块等，近年来该公司还在大力开发车载功率模块。中车也生产与HybridPACK Drive相似的模块产品，据称，“实际调查性能后发现，比产品目录上的数值还要好”（名古屋大学的山本真义）。某日本功率半导体制造商的经营高管也表示，该公司的车载模块“非常出色，很快就会成为强大的竞争对手”，对此抱有危机意识。
中国企业在碳化硅领域也在崛起
不仅是目前主流的硅（Si）IGBT（绝缘栅双极晶体管），在作为新一代功率半导体的碳化硅（SiC）产品领域，中国企业也在蓄积实力。英飞凌的动向可以佐证这一点。
英飞凌于2023年5月分别与山东天岳先进科技（SICC）及北京天科合达半导体（TankeBlue）两家公司签订了采购合同。目的是购买碳化硅功率元件所需要的碳化硅晶圆，以及被称为“晶锭（boule）”的形成晶圆之前的碳化硅的单晶体。
英飞凌此前与全球最大的碳化硅晶圆企业美国Wolfspeed、美国Coherent（原II-VI）、Resonac等企业签订了同样的合同。换言之，天岳先进科技及天科合达在实力上已经逐步比肩上述领先的碳化硅晶圆企业。甚至有观点认为，天岳先进科技的碳化硅晶圆的品质“已经很高，5年内应该可与（被认为品质第一的）Wolfspeed平起平坐”（某碳化硅研究人员）。
熟悉半导体行业的Informa Intelligence高级咨询总监南川明也持同样的观点。在2023年7月召开的NIKKEI Tech Foresight的会议上，南川提出看法认为，虽然中国企业的技术目前与第一阵营的企业相比还有差距，但“由于投入了大量人力、物力、财力，追赶上（领先企业）的时间不断提前”。
中国正在通过中央政府和地方政府的补贴以及税收优惠等政策来培育国内企业，很多功率半导体企业应运而生。据南川明称，碳化硅企业大致可分为负责设计和制造的企业和晶圆企业两类。中国分别“有30家左右，这是世界上之前不曾见到过的数量”（南川）。
另一方面，目前碳化硅市场上份额较高的企业大多是从晶圆到功率元件的设计、制造可全部负责的垂直整合型企业。南川明认为，中国迟早会有很多企业被淘汰，经过并购（M＆A）之后数量会减少到几家，并转型为垂直整合型企业。
让很多国内企业展开竞争，集中培育出能赢得竞争的强大企业，再由其去争夺市场份额——中国正试图在功率半导体，尤其是碳化硅产品领域再现之前在光伏电池、显示器面板、电池等行业推行的“取胜模式”，正因为如此，中国企业的动向值得继续密切关注。
根津祯 日经XTECH
资料来源：https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00138/072701340/?ST=print
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