前言：
尽管日本在功率半导体领域中的地位仍然具有举足轻重的地位，但其固守传统模式的功率半导体产业，似乎正面临着市场和行业变迁所带来的挑战，导致其优势逐渐消失。
在市场巨变的背景下，日本企业能否继续保持影响力将受到考验。
作者 | 方文三
图片来源 | 网 络
功率半导体价值从单一变身多方增长
未来数字时代的几乎每一个具象场景都需要数量更多、价值量更高的功率半导体支撑。
据Omida数据统计，2021年全球功率半导体市场规模为462亿美元，预计至2024年，全球市场有望达到538亿美元。
根据日本Yano研究所市场报告的预测，到2025年，氧化镓晶圆衬底将部分替代SiC、GaN材料，市场规模可达到2600亿日元，整个氧化镓市场容量将随着功率电子的发展呈现跨越式发展。
据TrendForce集邦咨询研究推估，第三代功率半导体产值将从2021年的9.8亿美元，到2025年增长至47.1亿美元，年复合成长率达48%。
产业优势在功率半导体竞争中得以展现
长期以来，功率半导体一直是为处理高压设备而专门设计的，其生产通常是基于个别产品规格，而不是大规模生产。
然而，随着电动汽车的大规模生产开始，这种情况可能会发生根本性转变。
功率半导体可能会变得更加标准化，从而使能够扩大生产规模的公司能够在市场上占据主导地位。
这与DRAM行业曾经发生的情况类似，当时日本芯片制造商在存储芯片市场上输给了韩国竞争对手。
功率半导体是日本的传统优势领域，但在欧美大厂的竞争和国内功率半导体行业的崛起态势的双重挤压下，其优势逐渐减弱。
目前，日本半导体行业正寄希望于SiC作为日本电子行业的救星，随着全球芯片制造商将重点从硅片转移到SiC晶圆片上，日本各大功率半导体企业纷纷在SiC领域大幅扩产。
与DRAM等相比，包括碳化硅产品在内的功率半导体的需求坚挺，是机电领域资金出逃时的流入对象。
碳化硅需要人工制备，晶圆等很难实现稳定生产。因此，功率半导体不同于靠微细化左右性能的运算用逻辑半导体，加工技术是竞争力的源泉。
这一领域不需要制造设备等大规模投资，在材料研究方面积累了丰富业绩的日本企业容易发挥自身优势。
另外，功率半导体的生产方式和DRAM等产品有很大的不同，也就是要求的技术不尽相同。在这领域，日本也是一个正循环的态势。
全球大厂带节奏，日本市场感受到压力
在功率半导体领域，日本厂商包括三菱电机、富士电机、东芝、瑞萨、罗姆等在全球都有着较强竞争力，近年来争相在功率半导体领域布局。
尽管日本企业在功率半导体领域表现突出，占据了全球前十中的五个席位，但排名最靠前的三菱电机所占份额仅为6%左右。
相比之下，英飞凌的市场份额高达21%，甚至超过了日本前五大制造商的总和。
在全球功率半导体市场上、由欧美厂商居于优势，而日厂虽众多、但市占率大多不高，竞争力趋于劣势。
因此为了提高国际竞争力、扩大规模及提升效率为当务之急，因此罗姆、东芝此次的合作动向，有望成为加快其他日厂整编的契机。
除了市场份额的竞争，欧美大厂快速的扩产节奏和产线转移步伐，给日本功率半导体市场带来了压力。
然而，日本功率半导体产业还面临着来自中国企业的冲击。
在中国22家目前已发出采购订单的大陆新增晶圆厂项目，其中12家将被用于功率半导体生产。
中国企业新建产能陆续开出后，将对功率半导体市场上的日本企业形成明显冲击，因后者仍采用更陈旧的8英寸产线，生产效率不及12英寸产线。
面对来自欧美以及中国厂商的多面竞争和压力，日本功率半导体产业不得不开始思考，他们能否保住自己的利基市场。
日本将把功率半导体作为重要领域之一
更优越的性能和功耗，更广阔的市场，都是日本重视第三代功率半导体的因素。
今年1月，日本经济产业省在公布的会议资料《日本半导体及数字产业战略的现状和未来》中称，须确保2纳米制程下一代半导体。
日本10年前没有投入Fin结构半导体量产，这是日本重新参与下一代半导体市场的最后机会。
日本《经济安全保障推进法》指定半导体为特定重要物资，强化传统半导体以及构成半导体供应链的制造装置、零部件、原材料的制造能力，保持和强化各种半导体的国内生产能力。
今年8月，日本再次汇集与半导体和数字产业相关的企业、专家以及政府人员，公布了修订后的《半导体、数字产业战略》，对振兴半导体行业做了更加清晰的规划：
①强化半导体的制造基础和生产组合，包括，进一步完善半导体生产的基础设施建设，以及对成熟制程半导体生产以及供应链整体的强化。
②与欧美合作，学习先进半导体技术并建立起日本国内的生产体制（包括2nm、SiC/GaN/Ga2O3、3D封装等）。
③国际合作建立起光电融合等前驱性技术基础。
日本大厂同时发力新一代功率半导体
三菱电机：已于今年3月宣布，将在截至2026年3月的时间内，将其先前的投资计划翻倍，总计约2600亿日元，主要用于建设新的晶圆厂，以增加SiC功率半导体的生产。7月宣布已入股Novel Crystal Technology。
富士电机：计划在马来西亚的晶圆厂于2023会计年度开始生产功率半导体，并计划在2024年度开始在青森县的津轻工厂量产，建立由两个基地生产的体制。
东芝：计划在2025年开始量产碳化硅材料的功率半导体，并持续推进氮化镓（GaN）功率半导体的研发。
瑞萨电子：将于2025年开始生产使用SiC来降低损耗的下一代功率半导体产品，计划在目前生产硅基功率半导体的群马县高崎工厂进行量产。
罗姆：计划在2028年3月底前向SiC注入5100亿日元发展碳化硅产业链。目标是到2030年SiC晶圆产能相比2021年提高35倍。到2025年罗姆SiC产能将提升6.5倍。
日本电装：将和全球半导体代工厂联合微电子公司达成协议，同意在联电日本晶圆厂子公司USJC 300 毫米晶圆厂，合作生产功率半导体，以满足汽车市场不断增长的需求。
罗姆和东芝联合生产功率芯片
近日，日本电子元器件领域的两家重要企业罗姆半导体和东芝，联合发布声明，计划进行一项巨额投资。
他们计划共同投资3883亿日元（约合27亿美元），用于联合生产功率芯片。
在这项合作中，罗姆半导体计划将大部分投资2892亿日元用于其主导的SiC晶圆生产。
该公司计划在九州岛南部宫崎县建造一座新工厂，以扩大其生产能力。
与此同时，东芝计划出资991亿日元，在日本中部石川县建设一座尖端的300mm晶圆制造工厂。
这项投资将有助于提高东芝在功率半导体制造领域的竞争力。
双方将共计获得1294亿日元（9.02亿美元，相当于总投资的三分之一）的补贴，以支持其在日本国内的功率半导体的生产。
结尾：
各国正在加强第三代功率半导体的生产和投资，以提升技术水平。类似日本的做法，各国都在扩大生产并投入大量资金以推动技术进步。
对新的生产能力的积极投资可能会引发市场份额的重大变化。这些举措旨在通过增强宽带隙半导体领域的制造能力，进一步巩固在功率半导体市场的领先地位。
部分资料参考：半导体行业观察：《功率半导体，日本押下重注》，日经中文网：《日企增产碳化硅功率半导体，欲夺主导权》，经济观察报：《日本半导体浮沉启示录》，学术plus：《日本重振半导体产业的近期动向》
原文标题 : AI芯天下丨深度丨日本因何重仓功率半导体？
