火热的2022功率半导体十大新闻盘点

　　【编者按】即将过去的2022年，半导体行业依然在挑战中前行。后疫情时代、行业下行、地缘政治等因素仍深刻地影响着全球半导体产业链及生态。2023年全球半导体行业如何发展？新的挑战又会从何而来？为了厘清这些问题，集微推出【2022-2023专题】，围绕热门技术和产业，就产业链发展态势、热点话题及未来展望做一详实的总结及梳理，旨为在行业中奋进的上下游企业提供可以参考的镜鉴。

　　这一年，全球政治、经济、公共卫生领域集中发生了一系列堪称“史诗”级的剧烈变化，深深嵌入全球宏观脉动的半导体产业，自然也伴随着这样的变化出现了明显的行业周期转折。

　　不过在众多细分领域厂商下半年忙于砍单、去库、降价、减产的时候，功率半导体却“风景这边独好”，依然维持着相当景气度，产业的韧性从何而来？

　　带着这样的追问，集微网对功率半导体产业2022年发生的十大热点新闻进行了整理，以期从中为读者展现产业发展韧性的“来龙”与“去脉”。

　　与传统燃油车相比，新能源汽车单车半导体元器件价值量有明显提升，在纯电动汽车1000-1500美元的单车“硅含量”中占比可达50%，因此随着新能源汽车消费热潮到来，车规功率半导体可谓最大的受益者。

　　当下的新能源汽车消费热度，在中国这一核心市场尤为明显。根据12月9日中汽协发布的数据，今年1至11月，我国新能源汽车产销分别完成625.3万辆和606.7万辆，同比均增长1倍，在国内汽车市场整体大盘中占比达25%，其中11月份国内新能源汽车月度产销再创新高，分别达到76.8万辆和78.6万辆，在当月全部汽车产销量中占比进一步攀升至三分之一，而在全球新能源汽车销量中，中国车市占比已超过60%，成为全球新能源汽车产业名副其实的增长“引擎”，也使中国成为功率半导体产业的一片发展沃土。

　　碳化硅（SiC）在车用功率半导体中无疑算得上“小字辈”，不过凭借着特斯拉率先将其导入主驱逆变器的示范效应，产业化进程得到明显加速。

　　从2018年Model 3上首次运用，到竞争对手观察、评估，形成对技术方向的共识预期并跟进开发，2022年的确已经到了碳化硅器件、模块加速装车应用的一个关键节点，以功率巨头英飞凌为例，该公司目前就已获得约20个碳化硅design-wins，客户包括“蔚小理”等诸多知名整车厂商。

　　伴随应用加速，车用碳化硅市场未来潜在空间也有了更清晰明朗的轮廓，集微咨询近期发布《第三代半导体在新能源汽车上的应用及展望》报告，预计2022年新能源汽车SiC功率半导体市场规模将达到近70亿元人民币，而到2025年800V+SiC方案的渗透率将超过15%。

　　供不应求的局面，使海外巨头构筑的商务壁垒松动，为本土功率半导体厂商带来了难得的发展机遇，而本土企业也借助政策、投融资等有利环境大力拓展，在产能、技术和市占率上取得长足进步，多家本土厂商已逐渐跻身IGBT器件、模块全球前十行列。

　　特别在产能方面，交付能力无疑是当前短缺阶段厂商核心竞争力，也是决定市场份额“跑马圈地”结果的关键。目前，本土IDM厂商功率半导体扩产项目今年已陆续进入收获期，如华润微方面就透露，该公司正积极推动功率半导体封测基地项目建设，计划于2022年底前完成厂房建设，产线年，本土厂商的“机会窗口”将继续存在。一家专精于车规功率模块的本土厂商创始人就向集微网表示，尽管白电等下游应用领域需求有所放缓，但由于车规和消费类功率半导体质量体系、工艺设备的差异，2023年车规功率半导体供需格局依然紧张。

　　去年下半年，英飞凌位于奥地利Villach的12英寸功率半导体制造厂正式建成投产，而在今年，安森美从格芯手中收购的东菲什基尔12英寸晶圆厂也正式完成移交，标志着功率半导体两大巨头英飞凌、安森美均已进入“12英寸俱乐部”。

　　巨头示范效应及12英寸产线投产后实实在在的营收表现，打破了行业长期以来“满足”于8英寸乃至6英寸产线的局面，其他厂商今年密集跟进，其中尤以日本厂商最为积极。

　　2022年2月，东芝集团宣布将在石川县投资建设功率半导体12英寸生产线月，又传出电装、联电合资公司将在三重县建设12英寸晶圆厂，主要生产IGBT功率产品；三菱电机也传出正在规划12英寸产能，时间节点或在2024年。

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　　向来保守的日本厂商突然集体“支棱”起来，恐怕也与来自中国的竞争对手不断拉近身位有不小的关系。

　　2022年4月，Wolfspeed位于Mohawk Valley的8英寸碳化硅器件产线正式建成，这是全球首条8英寸碳化硅产线，标志着碳化硅产业化进程的一次重大飞跃。

　　众所周知，晶圆直径越大，单片上可制备的器件数就越多，成本将有效摊薄，在硅基半导体产业，晶圆直径已经演进至12英寸。

　　而对于碳化硅这样的新型材料而言，大直径衬底、外延片的缺陷机制研究、工艺设备体系远不及硅功率器件成熟，碳化硅衬底生产长期以来缺陷高、良率低、晶柱短、面积小

　　此外，8英寸产线的率先建成，不仅意味着碳化硅器件将加速迫近性能与价格的“甜蜜点”，也同时为碳化硅产业格局带来了新的变数。

　　目前，为特斯拉车型提供配套的意法半导体无疑是碳化硅器件、模块市场领导厂商，此前其与Wolfspeed之间多少有些“井水不犯河水”的默契，然而随着Wolfspeed高调宣示在器件领域的布局，意法半导体也随即加速了其向上游环节的垂直一体化整合。

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　　2022年10月，意法半导体正式宣布了在其意大利Catania基地的碳化硅衬底工厂建设计划，该工厂初期将生产6英寸碳化硅晶圆，并将在不久的将来向8英寸规格升级，意法半导体方面还透露，将与Soitec合作开发碳化硅衬底技术，这一连串动作“敲打”Wolfspeed的意味明显。

　　意法与Wolfspeed的示范下，英飞凌、安森美等厂商近期也传出在宽禁带半导体领域的垂直一体化布局动作，或将成为新的风潮和来年产业看点。

　　合并完成后，新实体预计将在IGBT模块市场巩固其市场份额第四名的位置，且大幅拉近与三菱、富士电机的差距。

　　同赛道厂商的横向整合，也预示着功率半导体市场竞争烈度将进入新的阶段，更快的技术迭代、更大的资本支出要求，将“跟注”商业和技术趋势的门槛不断抬高，二线厂商之间合作分摊成本与风险，方能支撑新的需求。

　　垂直一体化的潮流不仅发生在功率产业链内部，更下游的汽车产业OEM及Tier 1厂商在经历了“刻骨铭心”的芯片荒之后，出于确保供应稳定性和拓展新业务机会的考虑，纷纷加大对上游功率半导体领域布局。

　　除了国内一众本土车企纷纷设立功率半导体子子公司，在全球领导厂商中，除了前面已经提到的电装合资企业项目，2022年11月，博格华纳也向Wolfspeed投资5亿美元，以换取后者碳化硅器件的稳定供应，基于双方达成达成的多年协议，博格华纳将有权采购每年高达6.5亿美元的器件产能。

　　零部件巨头博世自然也不会缺席这一潮流，2022年7月，博世宣布将在2026年前在半导体领域投资30亿欧元，全面提高研发和制造能力。

　　展望2023年，车企扎堆入局功率半导体领域的热潮可能将催生更多“大新闻”，由此带动的汽车产业运行模式演进，则可能产生更为深远的影响。

　　在2022年5月召开的国际功率半导体器件与集成电路年会（ISPSD 2022）上，我国学术界斩获颇丰，中国大陆共有26篇论文入选，成都电子科技大学功率集成技术实验室更是以11篇论文的录取数第六次摘得团队发表论文数量第一名。

　　在行业顶会上的优异表现，也整体显示出中国功率半导体基础研究的兴旺局面，为产业的长期健康发展奠定了坚实基础。

　　在清洁能源的供给侧，2022年我国及全球光伏电站新增装机同样出现爆发式增长，带动了光伏逆变器这一功率半导体市场的兴旺，诸多国内厂商在这一领域凭借近水楼台的优势取得了长足发展。

　　伴随化石能源消费比重下行，分布式清洁能源对电网负载的“削峰填谷”也提出了巨大挑战，2022年夏季我国四川等多地就因此被迫进行限电。为此，“光伏+储能”的新建设模式日益吸引了产业界注意，据机构预测，2025年全球储能市场空间有望达到470GWh，表前侧和户用市场2021-2025年化复合增速有望达到100%左右的惊人水平，其中电化学储能占比将进一步提高，必然将带动相关功率半导体产品的强劲需求。