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特斯拉給力!第三代半導體需求正在起飛

本文共1080字

經濟日報 編譯葉亭均/綜合外電

在過去幾十年來,大量且易於加工的矽一直是半導體產業首選原料,但電動車的崛起,正削弱矽在追求能源效率方面的主導地位,激發更多第三代半導體材料的競爭。

日經新聞報導,特斯拉是上述改變的催化因素。特斯拉率先在量產車中採用碳化矽,在部分Model 3車款中結合碳化矽材料,使這種節能材料在電動車供應鏈中動能提升,也影響了半導體產業。

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日本晶片製造商Rohm社長松本功表示:「迄今,晶片製造業者一直共同努力建立碳化矽市場,但我們已到了彼此競爭的階段。」

碳化矽(SiC)是由矽和碳組成,其化學鍵比矽來得強,也是世界上第三硬的物質。若要加工處理碳化矽,需要先進技術,但比起標準矽晶圓,這種材料的穩定性和特性讓晶片製造商可節省逾半數的耗能。

碳化矽晶片的散熱良好,可用於更小型的逆變器,而逆變器是重要的電動車零組件,能夠調節馬達的電流。

日本名古屋大學教授山本真義表示:「Model 3的空氣阻力係數像跑車一樣低」,「將逆變器縮小,能簡化其設計」。

特斯拉的做法影響了晶片產業。例如今年6月,德國晶片業者英飛凌(Infineon)為電動車逆變器推出一款碳化矽模組。

英飛凌日本事業一位主管表示:「碳化矽拓展的時間顯然比我們預期更近。」

南韓現代汽車將在新一代電動車中採用英飛凌製造碳化矽晶片,這些晶片號稱比矽晶片能讓電動車續航里程增加逾5%。

另外,法國車廠雷諾6月與意法半導體(STMicroelectronics)簽約,後者將從2026年開始供應碳化矽晶片。這項協議還涵蓋用氮化鎵(GaN)製造的晶片,碳化鎵也是半導體晶圓的另一種材料。

法國市場研究公司Yole Developpement預測,碳化矽功率晶片市場規模到2026年將攀抵44.8億美元,比2020年成長六倍。

矽和較昂貴的碳化矽價格差距正在縮小。山本真義表示,量產和其他因素已經使價格差距降到約兩倍,遠低於五年前的約十倍。隨著一些晶片產業供應商開始生產尺寸更大的碳化矽晶圓,這一差距可能會進一步縮小。

Rohm在這塊領域一直是領導業者,該公司在2010年量產全世界第一個碳化矽電晶體。Rohm在2009年收購的德國事業SiCrystal能生產碳化矽晶圓,這讓Rohm擁有從頭到尾的生產能力。Rohm目標2025年度在全球市占達30%,近期在日本福岡縣的一座工廠設置新的生產設備,是促使產能提高五倍計畫的一環。Rohm表示一些未來將亮相的電動車款式將採用該公司的碳化矽晶片。

電動車的崛起,正激發更多第三代半導體材料的競爭。(本報系資料庫)
電動車的崛起,正激發更多第三代半導體材料的競爭。(本報系資料庫)



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