在日本，使用碳化矽（SiC）的新一代功率半導體接連出現增産動向。作為材料的碳化矽的加工技術對性能發揮著關鍵作用，羅姆等日本企業在該領域具有一定的存在感。由於智慧手機和個人電腦的出貨量減少，用於運算的邏輯半導體和用來存儲數據的記憶體的需求減少，在這種情況下，功率半導體的需求仍保持堅挺。碳化矽還顯示出了成為主力功率半導體之一的發展勢頭。

     　　

　　全球份額前10裏日企佔4席

    　　　　　　

　　功率半導體起到了通電或斷電的開關作用。即便在同一産品內，不同零部件的電壓、頻率、電流也各不相同，因此功率半導體用於把交流電轉換為直流電或調整電壓。

　　

羅姆的碳化矽功率半導體。已開始瞄準電動汽車等領域的需求進行增産

 　　　

　　進行電力轉換時會發生損耗。這是智慧手機充電器發熱的主要原因。如果功率半導體的性能提高，損耗就會減少，智慧手機充電1次的續航時間也能延長。

  　　

　　此前功率半導體的材料一直使用矽。在純電動汽車（EV）等的開發競爭加劇的情況下，需要使用能夠進一步提升性能的新材料。實用化進展最快的是碳化矽。這種材料是碳和矽的化合物，硬度高、耐久性出色、可耐受高電壓和高電流。

 　　

　　2022年，由於邏輯半導體和記憶體減速，半導體相關企業的股價明顯下跌。另一方面，據英國調查公司Omdia預測，2027年碳化矽功率半導體的市場規模將擴大到39億美元，達到2021年的約4倍。在半導體相關股票中，中長期的成長性是值得期待的重要因素。三菱UFJ摩根士丹利證券的首席投資戰略師藤戶則弘指出：「與DRAM等相比，包括碳化矽産品在內的功率半導體的需求堅挺，是機電領域資金出逃時的流入對象」。

  　　　　  

　　碳化矽需要人工製備，晶圓等很難實現穩定生産。因此，功率半導體不同於靠微細化左右性能的運算用邏輯半導體，加工技術是競爭力的源泉。這一領域不需要製造設備等大規模投資，在材料研究方面積累了豐富業績的日本企業容易發揮自身優勢。

　　      

　　法國調查公司Yole的數據顯示，從2021年碳化矽功率半導體的全球份額來看，以位居第4位的羅姆為首，三菱電機、富士電機、東芝4家日本企業進入了前10名。

   　

　　羅姆2022年12月在福岡縣南部的主力基地正式啟動了日本國內首座專門生産碳化矽功率半導體的新工廠。産品設想用於EV的馬達控制、電池充放電、為周邊設備供電等用途。到2025財年（截至2026年3月），羅姆將把全球份額從目前的1成左右提高到3成，目標是份額位居第1。

   

　　

　　到2025財年，羅姆與碳化矽功率半導體相關的銷售額將提高到2021財年的7倍，達到1100億日元。計劃在同一時期使總體銷售額增加33％，達到6000億日元，其中大部分將通過碳化矽相關業務來增加。到2023年晶圓尺寸也將由現在的150毫米擴大到200毫米，通過增加口徑來提高生産效率，到2025財年羅姆的營業利潤率計劃由上財年的15.8％提高到20％。

   　　

　　富士電機計劃在截至2023年度的5年內，對整個功率半導體業務進行1900億日元的設備投資。在碳化矽功率半導體方面，2022年度長野縣的松本工廠已開始生産EV用産品。還計劃2024年度開始在青森縣的津輕工廠量産，建立由兩個基地生産的體制。從2024年開始，富士電機將逐漸增加全球份額，爭取2025～2026年使全球份額達到約2成。

　　　

  　　

　　東芝通過子公司東芝電子元件（Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation）主要面向鐵路用途生産碳化矽功率半導體。已通過同屬於東芝集團旗下的Toshiba Infrastructure Systems & Solutions Corporation向東京地鐵的丸之內線路、JR西日本的車輛供應碳化矽功率半導體，用於逆變器等，年銷售額達到幾十億日元。

 　　

　　東芝把功率半導體作為器件業務的增長支柱，還面向EV及工業設備等不斷擴充碳化矽産品線。東芝已經與國內外的汽車廠商就用於EV展開協商，計劃把銷路擴大到鐵路用途以外。東芝還在推進有望比碳化矽進一步提高性能的氮化鎵（GaN）功率半導體的研發。

   　　

　　三菱電機在現有矽功率半導體的銷售上擁有很大影響力。該公司的碳化矽功率半導體除了用於JR東海的東海道新幹線車輛「N700S」的馬達驅動系統等鐵路外，還廣泛用於汽車及工業等用途。三菱電機還探討把晶圓口徑擴大到200毫米，提高生産效率。

   　　

　　瑞銀證券的分析師平田真悟指出：「在半導體相關廠商中，羅姆的碳化矽是非常有前途的領域，備受全球投資者關注」。認為羅姆有望通過漲價提高收益等，該公司具備投資價值。

 　　

　　關於大型機電企業，松井證券的首席市場分析師窪田朋一郎指出：「東芝的重組等動向受到關注，三菱電機的社會基礎設施等其他業務也很大」。有觀點認為，碳化矽業務對其股價的影響有限。

    　　

　　純電動汽車紛紛採用

      

　　碳化矽功率半導體可以將EV的續航距離延長1成左右，因此在美國特斯拉的主力車型「Model 3」的部分車輛上早已用於逆變器。調查公司Yole的數據顯示，截至2021年碳化矽功率半導體的各種用途中，63％用於汽車，2027年將擴大到79％。日本國內汽車廠商也紛紛在新車上採用。

　　

　　　   

　　豐田將在2023年冬季以後上市的雷克薩斯的純電車型「RZ」上，把碳化矽半導體用於逆變器。雷克薩斯RZ的續航距離約450公里，豐田負責人表示：「通過採用碳化矽，實現了客戶可放心乘車的續航距離」。

     　

　　豐田2020年底推出的燃料電池車「MIRAI」的新款車型，在提高電壓輸出的功率模組上採用了電裝生産的碳化矽。與傳統功率半導體相比，體積減小約30％，電力損失可以降低約70％，可兼顧部件小型化和提高燃效。

    　　

　　2022年9月下旬，本田也宣佈對於2026年以後推出的中大型EV，將在逆變器上採用碳化矽。將組裝到EV的驅動裝置「電動Axle」上。日立製作所的汽車部件子公司日立Astemo獲得了訂單。

 　　

　　能在EV上獲得多大程度的普及將左右碳化矽相關股票的股價。

 　　

　　日本經濟新聞（中文版：日經中文網）大越優樹

 　　　　　　

版權聲明：日本經濟新聞社版權所有，未經授權不得轉載或部分複製，違者必究。