双碳目标下，第三代半导体迎来新机遇

在国内5G通信、新能源汽车、人工智能、工业互联网、大数据、光伏等行业快速发展的大趋势下，以及“碳达峰、碳中和”绿色低碳战略不断推进，第三代半导体市场应用已逐步开启，整体竞争力也不断提升。

具体来看，2020年底SiC与GaN市场规模已达8．5亿美元，2029年将达51亿美元，其中SiC占据超过70％份额。应用领域层面，新能源汽车需求持续增长，至2029年市场规模将超21亿美元，占比大于40％。

尽管当前国内第三代半导体的产业规模和市场份额还较小，但是增长空间巨大，极具应用潜力，并且政策也在加码扶持。今年发布的《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中特别提出，重点实现“集成电路先进工艺和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等特色工艺突破”、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带半导体，也就是第三代半导体要取得长远发展。

为了更好地研究第三代半导体技术的发展趋势，OFweek维科网·电子工程专访了安世半导体全球销售及营销资深副总裁兼中国区总经理张鹏岗，共同探讨车规级半导体市场整体行情以及第三代半导体技术发展方向。

张鹏岗（全球销售及营销资深副总裁兼中国区总经理）

“缺芯”危机仍在，恢复仍需时间

目前来看，2021年，全球继续经历着Covid－19和集成电路短缺的洗礼，汽车半导体的产品短缺和减产尤甚。展望2022年，半导体需求将保持强劲，芯片短缺将持续到2022年底。许多供应商都在宣布增加产能，但在供需平衡需要时间。

持续的芯片短缺也导致下游整车厂商交期延迟或者是部分停产／产品涨价的情况发生。

在安世半导体看来，引发车用半导体产能不足的原因主要是原材料短缺和涨价，而且电动汽车需要使用比传统汽车多4到6倍的半导体器件；另外，疫情也同时刺激了全球工业（含5G）、移动、计算机和消费电子等领域的需求，造成产能的不足。

早在全球汽车半导体的短缺出现之前，安世半导体就已经制定了大幅扩大产能的全球增长战略： 2021年7月，安世半导体收购了英国的Newport 晶圆厂使安世半导体在IGBT、模拟和化合物半导体产品线方面具备前端能力，并宣布扩建在曼彻斯特和汉堡的200 mm晶圆厂、亚洲的封装和测试工厂及全球的研发基地。这些扩产和收购举措显著提升了安世半导体符合车规级标准的产品供应能力，扩大了市场份额。

安世半导体还在上海正式成立了中国研究院（China Design Center），为国内电动汽车、工业电子、消费电子以及新能源领域提供更加定制化及高性能的产品。

此外，安世半导体将继续在研发和产能上的投资，施行大幅扩大产能的全球增长战略。

持续攻坚第三代半导体技术

OFweek维科网·电子工程注意到，当前国内的第三代半导体产业发展面临复杂的内外部环境，国际上第三代半导体企业纷纷进行产能扩张，建立技术壁垒。再加上新能源汽车、 5G等产品市场爆发，下游企业考量供应链安全、国家政策支持和资本市场活跃也为第三代半导体发展提供了很好的机遇。

这使得诸多跨国企业纷纷加快布局，持续提升技术水平。众多半导体厂商加速布局，形成了包括衬底、外延、器件设计、流片、封装、系统在内的产业链条。汽车电子作为安世半导体的重点服务领域，自然也不过错过这次机遇。

“一直以来，安世半导体都是高效功率氮化镓（GaN）FET的可靠供应商，同时我们扩展宽禁带产品组合，包括碳化硅（SiC）和IGBT等新技术，推动中国汽车产业和移动通信的发展，让世界变得更美好，”张鹏岗表示，“目前来看，电动汽车需要大量的功率半导体。目前，每一款新车都使用了约270款不同应用领域的安世半导体产品，比如汽车和电动汽车动力系统、汽车直流电机控制和车载充电器等。比如：我们的车规级第三代半导体GaN产品，特别针对新能源汽车电驱及高压充电系统，目前已在全球范围内与众多行业头部Tier1展开合作。”

张鹏岗提到；“在2021年第四届中国进口博览会期间，我们与国内新能源电驱系统领导企业上海汽车电驱动联合开发的35kw三合一电驱系统，其电机控制器采用了安世半导体最新的GaN产品大幅度提升了系统效率，赋能减轻汽车电池重量及提升汽车续航里程。该方案是国内首款满足量产条件的35kw GaN电机控制器。我们将携手上海汽车电驱动一起将基于安世半导体GaN的电机控制器及系统方案推向国内外的整车及零部件合作伙伴。”

安世半导体的持续增长不仅源自于对产品和生产设施的持续投资，更归功于懂得对优秀人才的不断培养。“我们在欧洲和亚洲大力投资，兴建制造设施，不断扩大产能。我们在全球范围内持续拓展全新的研发设计中心、广招贤士，携手精兵良将共铸辉煌。”张鹏岗如此表示。

2021 年，安世半导体在研发领域的投资约占总营收的比例持续上升，预计将在未来升至 15％。同时，安世半导体在全球招聘更多研发工程师。目前强大的研发投入初见成效，更多新产品如 IGBT、中高压 MOSFET、Analog（模拟）、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等均将在今年和未来几年逐步量产。