罗姆将车用SiC产能扩大五倍，日厂争霸EV市场
2021-01-19
18:22:32
来源: 半导体行业观察
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半导体行业观察综合
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据日经日前报道，日本各家电子零件厂加快对EV相关零件进行增产投资，其中Rohm计划在今后5年内投资600亿日圆、将使用于EV的SiC功率半导体产能扩增至现行的5倍。
报导指出，Rohm在碳化硅(SiC)功率半导体的研发上居领先，于全球SiC功率半导体市场握有2成市占率，和英飞凌( Infineon )、STMicroelectronics并列为全球主要供应商之一，而其产能扩增至5倍后、全球市占率有望提高至3成。Rohm生产的半导体材料也以经由汽车零件厂的形式、使用于特斯拉(Tesla)的EV逆变器(inverter)上。
据媒体报道，自从特斯拉Tesla推出Model3，采用以24个碳化硅 MOSFET为功率模块的逆变器后，碳化硅（SiC）这类新型半导体材料越来越受重视。
报道指出，特斯拉的Model3是第一个应用碳化硅（sic）功率元器件的电动车型，用的是来自意法半导体的650v sic mosfet。相比于在Model s/x上用的igbt，sic mosfet能带来5-8%逆变器效率提升，也就是从model s的82%逆变器效率提升到model3的90%，对续航提升显著。
报道指出，sic mosfet除了整体能耗效率的提升，还有一个巨大的优势在于高温表现，IGBT在高温下效率会有很大一截下降，而sic mosfet直到200度都能维持正常效率表现。
这也是为什么Model3性能版能适当提高驱动模块的工作温度来保证动力系统的长时间高功率输出。
中泰证券也表示，目前碳化硅器件在电动车上应用主要是功率控制单元、逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等方面。2015年，汽车巨头丰田便展示了全碳化硅模组的PCU。相比之下，碳化硅PCU仅为传统硅PCU的体积的1/5，重量减轻35%，电力损耗从20%降低到5%，提升混动车10%以上的经济性，经济社会效益十分明显。
早在几年前，罗姆就规划将在旗下生产子公司「ROHM Apollo」的筑后工厂(福冈县)内兴建新厂房，预计于2019年2月动工、2020年12月完工。按照罗姆于SiC电源控制芯片事业策略说明会上表示，公司将投资约200亿日圆，于2020年倍增SiC电源控制芯片产能，而罗姆也考虑于宫崎县进行增产投资，在2025年3月底前累计将投资600亿日圆，届时将SiC电源控制芯片产能大幅扩增至2016年度16倍。
而在早前，ROHM最近举行了开幕式，宣布将于2019年2月开始在ROHM Apollo的Chikugo工厂完成新建筑的竣工，以增强SiC功率器件的生产能力。
新大楼是一家最先进的环保工厂，其生产设施采用了许多节能技术，其中100％的电力来自可再生能源。
此外，我们通过引入各种灾难对策来增强BCM（业务连续性管理）系统。从2021年1月起，我们将开始安装生产设备并构建能够满足SiC功率器件中长期增长需求的制造系统。
据报道，自2010年以来，ROHM一直在大量生产包括SiC SBD和MOSFET在内的SiC功率器件，该公司在技术开发方面继续保持行业领先地位，例如推出了业界首款全SiC功率模块和SiC沟槽MOSFET。同时，罗姆拥有一个集成的生产系统，致力于通过增加硅片直径和利用最新设备来提高生产效率，同时还减少了制造对环境的影响。
除了这栋新建筑外，罗姆集团旗下生产SiC硅片的SiCrystal GmbH计划从下一个财年开始使用100％可再生能源运营，从而将工厂购买的电力所产生的CO 2排放量降至零。结果，所有主要的SiC芯片生产工艺都将使用环保的可再生能源。
在罗姆扩产之际，ST先下手为强，拿下了罗姆的订单。
在2020年1月，意法半导体与罗姆集团旗下的SiCrystal公司签署一了份碳化硅（SiC）晶圆长期供应协议，协议规定， SiCrystal将向意法半导体提供总价超过1.2亿美元的先进的150mm碳化硅芯片，满足时下市场对碳化硅功率器件日益增长的需求。
对于这次合作，罗姆子公司SiCrystal总裁兼首席执行官Robert Eckstein博士表示，“ SiCrystal是ROHM集团旗下的SiC公司，拥有多年的SiC晶圆研制经验。我们很荣幸与长期客户ST签订此供应协议，未来将不断增加晶圆产量，并始终提供质量可靠的产品，支持我们的合作伙伴扩大碳化硅业务。”
意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery则透露了接下来的规划，“该SiC衬底长期供应协议是在我们已经拿到的外部产能以及正在逐步扩大的内部产能之外的另一项产能保证，这将确保意法半导体能够增加晶圆供给量并补充内部产能缺口，满足未来几年客户在汽车和工业项目产品方面的强劲增长的需求。”
据了解，富士电机( Fuji Electric )将投资约1,200亿日圆扩增日本国内外工厂产能、增产功率半导体；东芝( Toshiba )计划在2023年度结束前投资约800亿日圆、将功率半导体产能提高3成；日本电产( Nidec )将砸下2,000亿日圆在欧洲兴建EV用驱动马达新工厂。TDK将在三年内投资超过5,200亿日元，以增加蓄电池和其他产品的产量。
日厂增产EV相关零件，主要是因为全球各国推出减碳政策、推升EV需求。根据波士顿顾问集团(Boston Consulting Group；BCG)的试算，2025年EV等电动化车款占全球新车销售量比重有望自2020年的10%扬升至31%水准。
日本市调机构富士经济(Fuji Keizai)2020年6月5日公布调查报告指出，2030年全球功率半导体市场规模预估将扩增至4兆2,652亿日圆、将较2019年(2兆9,141亿日圆)大增46.4%。
其中，2030年碳化硅(SiC)制功率半导体全球市场规模预估将扩增至2,009亿日圆、将达2019年(436亿日圆)的4.6倍；氮化镓( GaN )产品市场规模预估为232亿日圆、将达2019年(19亿日圆)的12.2倍。
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