歲末已至，集邦化合物半導體提煉出了2024年第三代半導體產(chǎn)業(yè)（海外市場）十大關鍵詞，與大家一起回顧不平凡的2024年。
根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新預測，未來幾年，盡管面臨挑戰(zhàn)，但碳化硅/氮化鎵功率器件市場規(guī)模將維持增長態(tài)勢。在此背景下，國際功率器件大廠紛紛在碳化硅/氮化鎵領域加強攻勢，積極把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的機遇。
2024年，圍繞技術研發(fā)、市場拓展、產(chǎn)能建設、戰(zhàn)略合作、收并購等主題，碳化硅/氮化鎵相關廠商動作頻頻，碩果累累。
關鍵詞一：政府扶持
以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體材料被認為是當今電子電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力，已在新能源汽車、光儲充、智能電網(wǎng)、5G通信、微波射頻、消費電子等領域展現(xiàn)出較高應用價值，并具有較大的遠景發(fā)展空間。各國政府對第三代半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了高度重視，從戰(zhàn)略高度出臺了一系列利好政策，并以真金白銀補貼相關企業(yè)。
美國對于在其國內(nèi)開展碳化硅/氮化鎵相關業(yè)務的廠商的補貼力度是巨大的，并已經(jīng)有多家企業(yè)獲得了高額補助。
具體來看，Wolfspeed已與美國商務部簽署了備忘錄，將根據(jù)《芯片和科學法案》擬直接獲得高達7.5億美元（約54.74億人民幣）的資金；美國商務部已與德國汽車零部件供應商博世（Bosch）達成初步協(xié)議，將為博世在加州的碳化硅功率半導體工廠興建計劃，提供多達2.25億美元（約16.38億人民幣）的補貼；此外，X-fab、格芯也已獲得美國《芯片和科學法案》資金支持。
除美國外，歐盟批準意大利政府補貼20億歐元（約151.96億人民幣）以支持意法半導體建設碳化硅晶圓廠；日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省為電裝與富士電機共同投資的碳化硅半導體項目提供補貼……
這些大手筆的補助體現(xiàn)了各國政府對第三代半導體產(chǎn)業(yè)重要性的認識，以及確保本國在全球第三代半導體供應鏈中保持競爭力的決心。通過這些補助，各國將推動第三代半導體技術升級、產(chǎn)能擴大，最終共同促進產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。
關鍵詞二：芯片封鎖
2024年12月23日，美國白宮網(wǎng)站發(fā)布簡報稱，拜登政府將基于《貿(mào)易法》“301條款”對中國生產(chǎn)的成熟制程半導體展開貿(mào)易審查，還特別提及碳化硅襯底。本次“301條款”調(diào)查涉及汽車、醫(yī)療設備、關鍵基礎設施、關鍵航空航天和國防系統(tǒng)以及發(fā)電和電網(wǎng)等關鍵領域的半導體以及下游產(chǎn)品。
近年來，國內(nèi)廠商在碳化硅領域的快速突破是有目共睹的，也為實現(xiàn)國產(chǎn)替代甚至進軍國際市場打下了良好的基礎。目前，國內(nèi)部分碳化硅襯底頭部企業(yè)已成功打入美國市場。
而美國近幾年也正積極投資碳化硅半導體產(chǎn)業(yè)鏈，鑒于中國企業(yè)在碳化硅領域的快速進展，美國寄希望于“301條款”對中國碳化硅企業(yè)進行施壓。
關鍵詞三：收并購
目前，碳化硅/氮化鎵產(chǎn)業(yè)已進入整合期，廠商收并購事件屢見不鮮。2024年，瑞薩收購Transphorm、安森美收購Qrovo碳化硅業(yè)務、PI收購Odyssey、格芯收購Tagore的功率氮化鎵技術等事件都在業(yè)內(nèi)引發(fā)了廣泛關注。
其中，瑞薩電子對Transphorm的收購交易價格為3.39億美元（約25.76億人民幣）。這是GaN功率半導體領域，繼2023年3月英飛凌斥資8.3億美元（約63億人民幣）收購GaN Systems之后的又一項重要并購案。
2024年，碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的阻力尚不明顯，整合洗牌的力度較小，氮化鎵領域洗牌的力度顯然更大，即使是頭部企業(yè)如Transphorm，也避免不了被并購的命運。
通過收并購，行業(yè)集中度進一步提升，頭部企業(yè)的競爭優(yōu)勢將進一步強化。盡管2024年碳化硅/氮化鎵相關的十多起收并購事件影響力大小不一，但在推動產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展方面都有一定的積極意義。
關鍵詞四：重大項目
在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，產(chǎn)能始終是一個繞不開的關鍵話題。2024年，碳化硅/氮化鎵擴產(chǎn)熱度仍然居高不下，眾多項目都在推進當中，其中不乏投資數(shù)百億的大動作。在這些項目當中，意法半導體、英飛凌、德州儀器（TI）旗下項目令人印象深刻。
早在2023年11月，就有消息披露，意法半導體將于意大利西西里島卡塔尼亞投資50億歐元（約380億人民幣），新建一座8英寸碳化硅超級半導體晶圓廠。
而在2024年5月，意法半導體正式宣布將建造該SiC工廠；英飛凌在2024年8月宣布其位于馬來西亞的新工廠（Kulim 3）一期項目正式啟動運營，建設完成后該工廠將成為全球最大且最具競爭力的8英寸碳化硅功率半導體晶圓廠；德州儀器隨后在10月宣布，其位于日本會津的工廠已開始生產(chǎn)基于氮化鎵的功率半導體，隨著會津工廠的投產(chǎn)，加上德州達拉斯現(xiàn)有的氮化鎵生產(chǎn)基地，德州儀器內(nèi)部氮化鎵功率半導體的產(chǎn)能將增加四倍。
關鍵詞五：戰(zhàn)略合作
合作有助于加快企業(yè)創(chuàng)新步伐，共享資源，降低成本，提高效率，減少不必要的競爭，能夠實現(xiàn)雙贏。2024年，碳化硅/氮化鎵相關廠商在合作方面成果頗豐。
當前，車用場景已成為碳化硅/氮化鎵技術重點布局的領域之一。圍繞車用碳化硅功率模塊，英飛凌和Stellantis集團宣布，雙方將聯(lián)合開發(fā)Stellantis集團旗下電動汽車的動力架構；羅姆則與臺積電就車載氮化鎵功率器件的開發(fā)和量產(chǎn)事宜建立了戰(zhàn)略合作伙伴關系。
SiC長晶受限于生長良率低、周期長等瓶頸導致成本無法有效降低。而先進SiC鍵合襯底技術可以將高、低質(zhì)量SiC襯底進行鍵合集成，有效利用低質(zhì)量長晶襯底，與長晶技術一同推進SiC材料成本的降低。圍繞鍵合技術，Resonac（原昭和電工）與Soitec宣布共同開發(fā)用于功率半導體的8英寸碳化硅鍵合襯底，通過降本推動8英寸碳化硅轉型。
關鍵詞六：大尺寸晶圓
晶圓尺寸增大意味著每片晶圓上可以制造更多的芯片，從而提高了生產(chǎn)效率。不僅降低了單個芯片的生產(chǎn)成本，還使得整體制造成本得到優(yōu)化。因此，大尺寸晶圓在經(jīng)濟上具有更高的效益，為制造商帶來了更大的競爭優(yōu)勢。2024年，大尺寸晶圓仍然是各大廠商不懈的追求。
在碳化硅領域， Coherent推出了8英寸碳化硅外延晶圓，采用尖端的厚度和摻雜均勻性設計，樹立了新的行業(yè)標準。在氮化鎵領域，英飛凌成功開發(fā)出全球首款12英寸功率氮化鎵晶圓，信越化學發(fā)布12英寸氮化鎵生長用QST襯底。
在產(chǎn)業(yè)價格戰(zhàn)趨勢逐步顯現(xiàn)的背景下，降本已成為各大廠商共同的訴求，產(chǎn)業(yè)鏈向大尺寸晶圓轉型的目標將更加明確。
關鍵詞七：邁向更高電壓
碳化硅在新能源汽車、光儲充、軌道交通、智能電網(wǎng)等高壓大功率領域應用前景廣闊，推動了相關廠商的碳化硅器件研發(fā)朝著更高電壓、更大功率方向發(fā)展。英飛凌推出了CoolSiC?肖特基二極管2000V G5，這是市面上首款擊穿電壓達到2000V的分立碳化硅二極管。
盡管目前氮化鎵已在低壓低功率的消費電子快充市場得到了大規(guī)模應用，但在高壓大功率應用場景，氮化鎵器件也有用武之地。PI推出了采用PowiGaN?技術制造而成的業(yè)界首款1700V氮化鎵開關IC。在汽車充電器、太陽能逆變器、三相電表和各種工業(yè)電源系統(tǒng)等電源應用中，這種新型器件可取代價格較高的碳化硅晶體管，對碳化硅在高壓大功率場景的應用構成了挑戰(zhàn)，
碳化硅/氮化鎵在高壓大功率場景都有一定的優(yōu)勢，2024年，各大廠商相繼推出了一系列1200V電壓等級的碳化硅功率器件以及650V電壓等級的氮化鎵器件，未來將持續(xù)探索更高電壓等級應用。
關鍵詞八：助燃AI
AI技術的強勢崛起，帶動算力需求持續(xù)攀升，CPU/GPU的功耗問題日益顯著。為了應對更高端的AI運算，服務器電源的效能、功率密度必須進一步提高，碳化硅/氮化鎵在這個過程中將扮演關鍵角色。當前，AI服務器電源已成為碳化硅/氮化鎵功率器件大廠布局的重點領域之一。
在2024年11月，納微發(fā)布了全球首款8.5kW AI數(shù)據(jù)中心服務器電源，采用了氮化鎵和碳化硅技術的混合設計，實現(xiàn)了>97.5%的超高效率；英飛凌目前已推出輸出功率為3kW和3.3kW的AI服務器電源，8kW產(chǎn)品預計將于2025年第一季度上市。
為了搶占商機，英飛凌與納微半導體均在今年公布了針對AI數(shù)據(jù)中心的技術路線圖，該路線圖在優(yōu)先考慮能源效率前提下，專為滿足AI數(shù)據(jù)中心當前和未來的能源需求而設計。
碳化硅/氮化鎵廠商在技術和產(chǎn)品上的持續(xù)迭代升級，推動著AI服務器電源功率密度和效率持續(xù)提升，進而促進AI產(chǎn)業(yè)釋放出更大價值。
關鍵詞九：加速“上車”
2024年，碳化硅幾乎成為新能源汽車新車型的標配，搭載800V碳化硅平臺的新車型層出不窮，碳化硅車用市場發(fā)展形勢喜人。為搶抓市場需求，碳化硅器件相關廠商不僅推出了各類適配車用場景的碳化硅器件/模塊產(chǎn)品，還積極尋求與車企合作。
產(chǎn)品方面，東芝、三菱推出了用于汽車牽引逆變器的碳化硅MOSFET裸片；英飛凌推出了硅和碳化硅混合汽車功率模塊；意法半導體推出第四代碳化硅MOSFET技術，在滿足汽車和工業(yè)市場應用需求的同時，還特別針對電動汽車牽引逆變器應用進行了優(yōu)化……
合作方面，意法半導體已與長城汽車、吉利汽車2家車企達成合作，英飛凌已與本田汽車、吉利汽車、小米汽車、零跑汽車4家車企攜手合作，安森美已和理想達成、大眾汽車簽署了碳化硅長期供貨協(xié)議，羅姆則與長城汽車簽署了碳化硅車載功率模塊戰(zhàn)略合作協(xié)議。
可以預見，盡管碳化硅應用邊界正在向多個領域延伸，但在未來相當長一段時間內(nèi)，車用領域都會是碳化硅的主戰(zhàn)場。
關鍵詞十：印度市場崛起
近年來，碳化硅/氮化鎵產(chǎn)業(yè)在全球各地火熱發(fā)展，但在印度市場并沒有泛起多大的水花，但在2024年，印度市場一躍成為碳化硅/氮化鎵產(chǎn)業(yè)熱門地。
過去一年在印度，不時傳出碳化硅/氮化鎵相關進展，其中包括：總投資62億盧比（約5.29億人民幣）的印度首個碳化硅半導體工廠正式開工；美印達成協(xié)議，將在印度聯(lián)合建設半導體制造廠，專注生產(chǎn)紅外線、氮化鎵和碳化硅半導體；此外，還有融資、技術研發(fā)相關消息。
印度政府非常重視本土半導體行業(yè)發(fā)展，已將芯片制造作為經(jīng)濟發(fā)展的重中之重。2024年2月，印度政府批準了一項總投資達152億美元的芯片制造廠投資計劃。隨著印度政府不斷加大投資力度，本土半導體行業(yè)發(fā)展持續(xù)加速，市場對碳化硅/氮化鎵等高性能材料的需求大幅增長，印度碳化硅/氮化鎵產(chǎn)業(yè)由此開始強勢崛起。
以上就是集邦化合物半導體提煉出的2024年第三代半導體產(chǎn)業(yè)（海外市場）十大關鍵詞，那么，大家心目中的十大關鍵詞又是什么呢？過去一年海外化合物半導體產(chǎn)業(yè)又有哪些動態(tài)給大家留下了最深刻的印象？歡迎到評論區(qū)留言。
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