在去碳化趋势下,纯电动车用半导体需求不断扩大,因此日本企业希望确立面向新型汽车的供应链。

 

东芝将在位于日本石川县的主力工厂引进能大量生产纯电动汽车(EV)等使用的功率半导体的制造设备。

 

 

功率半导体市场规模持续增长

随着新能源汽车、光伏、风电、工业控制等应用市场的持续扩容,以及以第三代半导体为代表的技术升级不断推进,功率半导体市场规模持续增长。

 

根据IHS的数据,2020年全球功率半导体市场规模为422亿美元,同比增长4.6%。其中,我国功率半导体市场规模为153亿美元,同比增长6.3%。

 

目前,以车用功率半导体为代表的半导体产品市场需求强劲,叠加全球晶圆制造产能供应紧张,功率半导体市场供不应求。

 

从企业专利数量来看,日本的三菱电机排名第一,为1304件,其次是德国英飞凌(983件),瑞萨电子(802件),东芝(456件),富士电机(409件)排在第六,日立制作所(398件)为第七名。

 

 

纯电动车用半导体需求不断扩大

自2020年12月以来,芯片短缺危机逐渐爆发,美国、日本、中国,以及欧洲地区汽车制造企业都遇到不同程度的芯片短缺危机,不得不作出工厂停产等安排。

 

由于2021年全球范围内的汽车芯片短缺,预计将造成200万至450万辆汽车产量的减少。

 

在去碳化潮流下,纯电动车用半导体需求不断扩大。

 

 

日本龙头制造商正积极扩大功率半导体产能

为向纯电动汽车等供货,东芝将投资约250亿日元(约合人民币15亿元),在其主力工厂石川县加贺厂引进能大批功率半导体制造设备,将该厂的功率半导体产能提高20%。

 

另外,东芝计划在加贺厂建立新生产线,目标在2023财年末开始运营。东芝表示,随着电动汽车市场的扩大,计划到2023财年投资约800亿日元,将功率半导体的整体产能提高30%,引进新的制造设备将是核心投资。

 

东芝此次扩产,主要是为电动车提供功率半导体产品,这与电动化趋势带动汽车功率半导体量价齐升密切相关。

 

其扩产举动折射的是日本半导体制造商正大力拥抱功率半导体市场这一趋势。

 

 

三菱电机是功率半导体类型IGBT模块的第二大制造商。这家总部位于东京的公司将部署从夏普收购的广岛县工厂,以提高产能。

 

它将花费200亿日元,于明年11月在新工厂开始运营。与2019财年相比,2022财年的总生产能力将翻一番。

 

三菱电机和富士电机都在加大对该领域的投资。去年12月,东芝和富士电机将合计投资2000亿日元(合19亿美元),以提高电动汽车的节能芯片的产量。

 

富士电机是汽车功率半导体的先驱,该公司的目标是到2023财年,使汽车占功率半导体销售额占比提升到50%。 

 

富士电机将在2023财年前在国内外投资1200亿日元。去年日本山梨县工厂的生产能力相比2019年提高30%,该公司还计划提高马来西亚和日本以外其他地区的工厂的产能。

 

 

日本碳中和目标是一大助推因素

2020年12月25日,日本政府公布了“绿色增长战略”,明确了以 “2050年温室气体零排放”为目标的时间规划表,计划2030年代中期在日本国内停止销售汽油车新车,2050年全部电动车,并将海上风力发电作为重点。

 

而功率半导体不仅是电动汽车的核心零部件,还将越来越多地用于工业机器人和海上风力发电设施。

 

根据中商产业研究院数据,2019年汽车领域占全球功率半导体市场的35.4%,工业领域占比为26.8%,消费电子占比为13.2%。

 

日本政府希望到2050年实现零温室气体排放。官员们计划对电力半导体和其他节能产品实行税收优惠。

 

在脱碳方面,日本汽车制造商已经落后于西方同行。已经建立了全球客户群的日本零件供应商将花费金钱,以确保他们能够渡过无碳浪潮。

 

 

扩产形式多为兴建12寸晶圆厂

2021年3月10日,东芝宣布计划引进一条新的12英寸晶圆生产线,以提高低压MOSFET和IG-BT的生产能力,预计新厂将于2023年上半年投产,届时有望将功率半导体产能提高约20%。

 

除了日本厂商,其他国家半导体厂商也在兴建12英寸新厂作为发展重点。欧洲大厂博世正在德国德累斯顿建设新的12英寸晶圆厂,投资额达到10亿欧元。

 

计划今年下半年实现商用生产。其生产的产品主要是用于汽车的功率半导体,如用于电动和混合动力汽车的DC-DC转换器等。

 

汽车功率半导体龙头企业英飞凌前不久宣布,为了缓解全球车用芯片产能不足的困境,将在奥地利新建12英寸晶圆厂,专门用于生产车用芯片,预计将于今年第三季度动工。

 

国内方面,2021年1月,闻泰科技安世半导体位于上海临港的12寸晶圆厂破土动工,该工厂主要生产功率半导体,规划于2022年7月投产,预计产能约为每年40万片。

 

2020年12月21日,士兰微12寸芯片生产线项目正式投产,规划项目总投资170亿元,规划建设两条芯片生产线。

 

 

日本投资功率半导体战略成果将决定地位

尽管排名前两位的功率半导体制造商的总部均位于日本以外,但仍被日本部门断言为该领域的一员。

 

尽管在冠状病毒危机中企业收益遭受了损失,但日本功率半导体制造商已决定投入巨资建立新的供应链,以使它们不会在新兴的电动汽车行业中落伍。

 

在纯电动汽车(EV)等的核心零部件“功率半导体”开发方面,日本企业正展开激烈竞争。

 

与中韩企业具备优势的存储器不同,功率半导体的源头是面向电力企业的工业设备等技术。因此,东芝和三菱电机等日本重型电机设备企业掌握很高的全球份额。

 

与需求波动大的存储器等不同,功率半导体的需求有望保持稳定,设备投资风险相对较低。

 

富士电机等日本国内企业的投资战略将左右日本今后是否仍是“功率半导体大国”。

 

 

结尾

尽管日本在世界半导体市场上的优势地位已然暗淡,但在功率半导体领域其仍占有一席之地。

 

另外,中国公司虽没能跻身榜单前几名,但观察全球,各国近期的专利申请数的增长势头已经超过了美国,今后有可能会崛起。