日本企業加大投資功率半導體

日本國內電機廠商紛紛強化控制電力的“功率半導體”生產。這是因為在全球去碳化氛圍高漲的情況下，功率半導體是節能不可或缺的零部件，以面向純電動汽車（EV）為主市場有望急速擴大。該零部件現狀是日本企業表現出色，但可預見投資競爭將趨于激烈，能否繼續保持存在感將經受考驗。

拆分成兩家公司力爭經營重組的東芝在拆分后把功率半導體作為半導體部門“設備公司”的主力業務，將斥資約2000億日元（約合人民幣108億元）擴張石川縣能美市的工廠，力爭2024年度內投產。使用直徑300毫米晶圓的大盤材料一次生產多個產品，以降低成本。

三菱電機到2025年度底前將投資約1300億日元，使生產能力與2020年度相比提高約1倍，在廣島縣福山市的工廠引進利用直徑300毫米晶圓材料的生產。富士電機2024年度將在青森縣五所川原市的工廠開始量產高性能的新一代產品。

據英國調查公司Omdia稱，2020年功率半導體銷售額方面日本企業排名靠前，三菱電機排在全球第三位，富士電機第五、東芝第六、瑞薩電子第七。不過居首位的德國英飛凌科技公司2021年率先采用大盤材料進行生產，中國企業也在政府的大力支持下實力不斷增長。

Omdia的高級咨詢總監南川明認為“若與歐洲和中國在同樣條件下競爭將沒有勝算”，擔憂會陷入投資競爭，建議稱“應大力推進日本擅長的領域”，例如開發結合半導體和發動機等的產品、提高性能并實現小型化等。

此外，俄羅斯和烏克蘭是半導體制造使用的鈀和氖氣等的重要產地，俄羅斯的進攻也成為風險因素。

瞄準純電動汽車（EV）的需求擴大，日本企業紛紛開始增產節能性能更高的新一代半導體。材料使用的不是傳統的硅而是新材料，東芝2025年度之前將把生産規模擴大到2020年度的10倍，羅姆（ROHM）也將投資500億日元強化生産。為了穩定確保原材料，各企業還將通過併購（M&A）等構建包括材料廠商在內的“陣營”。

各企業將增産的是供應和控制電力的“功率半導體”的一種。半導體基板的晶圓不使用以前佔主流的硅，而是使用“碳化硅（SiC）”。碳化硅的結合力強，耐壓性是硅的10倍。與硅相比，碳化硅即使施加高電壓，也可以高效管理電力。

採用碳化硅的功率半導體如果用于純電動汽車的逆變器時，可以將耗電量減少5～8％。這樣可以延長續航距離，減小電池容量。預計在光伏發電設備及工業設備等需要支持高電壓的領域也有望普及。

據日本調查公司富士經濟（東京中央區）預測，2022年純電動汽車的全球銷量將超過混合動力車（HV），到2035年將達到2418萬輛，是2020年的11倍。在純電動汽車領域領先的美國特斯拉及部分中國企業已經開始採用碳化硅功率半導體。

如果碳化硅功率半導體被每輛配備個數多、産業規模也大的汽車相繼採用的話，相關需求有可能迅速擴大。著眼于正式啟動量産，從事功率半導體的各企業已開始構建增産體制。

羅姆為了在2025年之前將碳化硅功率半導體的産能擴大到5倍以上，將投資約500億日元。該公司已在福岡縣筑后市的工廠建成制造相關産品的新廠房，計劃2022年投入使用。中國大型汽車廠商吉利汽車的純電動車已決定採用羅姆的産品，目標是將現在佔近2成的全球份額儘快提高到3成。

東芝的半導體業務子公司東芝Devices&Storage計劃2023年度將位于日本兵庫縣太子町的姬路半導體工廠的碳化硅功率半導體産量提高到2020年度的3倍以上，并儘快提高到10倍。力爭最晚于2030年度獲得全球1成以上的份額。

東芝Devices&Storage此前主要生産鐵路用設備，年銷售額為十幾億日元。據稱，如果鐵路系統用途産品全部改用碳化硅産品的話，與同時使用硅的原産品相比，設備體積可縮小約38％，耗電量也可減少約20％。今后還將擴大到用于伺服器和工業電源的産品，并爭取在2024年以后投放車載産品。

日本富士電機也在考慮將碳化硅産品的投産時間比原計劃（2025年）提前半年至一年。

增産面臨的課題是材料的穩定採購。碳化硅産品要求很高的加工技術，因此與材料制造商的合作不可或缺。半導體企業與上游原材料企業簽訂供應合同的動向也開始活躍起來。

日本原材料大企業昭和電工9月發佈消息稱，該公司已經與東芝Devices&Storage就碳化硅晶圓簽訂了兩年半的長期供應合同。昭和電工5月還與佔據功率半導體總體兩成以上份額的全球最大企業德國英飛凌科技（Infineon）簽訂了優先供貨合同，訂單不斷增加。

半導體企業間還出現了通過併購（M&A）與材料廠商推進“垂直整合”的動向。功率半導體份額居世界第2位的美國安森美半導體（ON Semiconductor）8月宣佈，將以約460億日元的價格收購一家從事碳化硅生産業務的美國公司。羅姆也于2009年收購碳化硅晶圓制造商德國SiCrystal，陣營的構建有望進一步取得進展。

在半導體領域,日本國內企業被指陷入低迷。在這一背景下，功率半導體是日本企業仍然顯示出存在感的領域。三菱電機、東芝、富士電機、瑞薩電子等日本企業合計擁有超過兩成的全球份額。日本企業能否在新一代産品“碳化硅功率半導體”領域也吸引到有實力的客戶，將成為今后擴大市佔率的關鍵。

據英國調查公司Omdia預測，2020年約為12億美元的碳化硅功率半導體的市場規模到2025年將達到約40億美元，擴大至3倍以上。