功率半导体：氧化镓今年量产，中国崛起备受关注

2022年5月，富士经济对全球功率半导体市场进行了调查并公布了结果。由于电动汽车和可再生能源的普及，预计需求将增长的功率半导体市场预计将在 2030 年扩大到 53,587 亿日元，而 2022 年预计为 23,386 亿日元。

本次调查的对象是“硅功率半导体”和基于 SiC、GaN、氧化镓和金刚石的“下一代功率半导体”。我们还调查了20项“组件”和19项功率半导体“制造设备”。调查期为 2021 年 12 月至 2022 年 2 月。

2021年功率半导体市场较2020年增长20.7%，原因是中国和欧洲的5G相关领域以及汽车和电气设备领域等信息和电信设备领域的需求增加。扩张趋势在2022年将继续，但由于零部件供应短缺等问题，预计将增长11.8%至23,386亿日元。

由于电动汽车和可再生能源产品预计将在未来继续普及，预计到 2030 年将达到 53,587 亿日元。特别是中国市场作为需求领域正在扩大，中国功率半导体厂商的崛起备受关注。

在功率半导体中，下一代功率半导体有望显着增长。2030 年将超过 1 万亿日元，而 2022 年预计为 1249 亿日元。

“SiC功率半导体”、“GaN功率半导体”和“氧化镓功率半导体”被提到作为下一代功率半导体市场值得关注。在以 SiC-SBD、SiC-FET、SiC 功率模块等为目标的 SiC 功率半导体市场中，对服务器电源、太阳能发电设备、电动汽车和充电基础设施的需求将扩大。因此，预计2030年的规模将达到9694亿日元。

在 GaN 功率半导体市场，AC 适配器、服务器电源、机器人和电动汽车等应用的需求正在扩大，预计 2030 年的市场规模将达到 305 亿日元。氧化镓功率半导体的量产始于 2022 年。除了消费类设备领域，我们预计它还将用于信息和通信设备以及工业设备。汽车和电气设备领域的产品开发也在进行中。在下一代功率半导体中，据说具有高耐压、低损耗、低成本等特点。因此，预计 2030 年市场规模将达到 470 亿日元。

此外，在构成部件方面，绝缘散热基板和密封材料将带动市场。未来，烧结接头材料和氮化硅电路板的增长可期。因此，预计 2030 年的市场规模为 4994 亿日元，而 2022 年预计为 2753 亿日元。

由于 SiC 晶圆的尺寸增加到 8 英寸，预计 2022 年对制造设备的需求将增长。不过，也有人担心由于半导体短缺，交货时间会延长。预计 2030 年市场规模为 3736 亿日元，而 2022 年预计为 2085 亿日元。

中国的功率半导体产量正不断增加，新兴制造商计划兴建的工厂中，似乎逾半数都是为了生产功率半导体，虽然这有助于提升许多设备的节能表现，但若供给过剩，恐怕会压缩日本厂商的获利空间。

《日本经济新闻》报导，半导体业界团体SEMI Japan 从会员当中的制造装置制造商，整理出中国半导体工厂的全新设厂计划。在截至2022 年2 月底，SEMI Japan 会员首度进行交易的新兴制造商合计有22 家，当中有12 家的生产项目都列有功率半导体。

例如，润西微电子就计划在重庆市兴建12 吋矽晶圆的功率半导体工厂，杭州富芯半导体也研拟在浙江省杭州市兴建12 吋矽晶圆的功率半导体工厂。SEMI Japan 根据信用状的发行状况等，判断相关计画正在推动当中，且准确度都有80% 以上。

中国厂商快速投入功率半导体的生产，和中国政府自2015 年前后开始大力推动的半导体产业支援政策有关。例如 2021 年之后，由中国政府支持的「国家集成电路产业投资基金」，就成为前面提到的润西、杭州富芯两家公司的大股东。

功率半导体的细微化加工技术成熟，也是一大要素。12 家公司当中，大多采用20 年前左右就已经实用化的90 纳米制程，进入门槛较低。

不过，不少功率半导体需要有丰富电路设计及制造经验的人才。SEMI Japan 产业专家青木慎一说，由于这些厂商的母公司原本就是中坚制造商，因此可确保技术人才。加上这些业务的可行性高，使中国半导体的投资重点往功率半导体的方向转移。

日本三菱电机等业者虽然在功率半导体方面仍保有国际竞争力，但多半生产 8 吋晶圆，而中国厂商的生产主力为12 吋晶圆，每片晶圆可生产的晶片数量是8 吋晶圆的2.25 倍。

日本的半导体装置厂商销往中国市场的业绩仍畅旺，但另一方面却也帮助中国的功率半导体制造商更为茁壮，使日本面临「回力棒效应」(Boomerang Effect，行为与预期目标完全相反的现象) 的考验。