“狂砸”260亿！追赶Cree英飞凌，韩国、英国、台湾的模式可以借鉴吗？

第三代半导体风向 · 2021-04-29

最近，不少行业人士反映，国外的碳化硅衬底受到管制，已经很难获取。同时，国内碳化硅项目超过60个（.点这里.），又有人提出要注意不必要的低端产能重复建设。究竟要如何做？

今天，我们来聊聊英国、韩国和中国台湾的最新碳化硅布局，他们也正在追赶日本和美国，以实现新能源汽车对碳化硅器件的自主可控。他们分别采取了3种不同的的模式：

▼ 英国：“专项扶持”模式，砸下100亿布局碳化硅。

▼ 中国台湾：“自立更生”模式，以代工优势+“南方雨林计划”，抓住汽车机遇。

▼ 韩国：投入143亿，定向扶持碳化硅企业。

日本碳化硅是如何做到领先的？罗姆、电装、日立是如何搞定奥迪、本田、丰田、日产和雷诺等车企的？通过丰田和电装的合作模式，大家可以一窥其中的奥妙。

美、日：“早起的鸟有虫吃”

丰田的“扶上马、送一程”模式

今年，我们国家把碳化硅纳入了“十四五”计划，提升了战略高度。而美国和日本早已这么做。

2014年1月，美国总统奥巴马亲自主导成立了第三代宽禁带半导体产业联盟，表明了强力支持态度。2016年，英飞凌要收购科锐碳化硅业务时，美国政府甚至出手阻止（.点这里.）。

而日本政府在2013年就将碳化硅纳入“首相战略”，日本经济产业省积极开展碳化硅的研发及生产，促进它在通讯电源、混合动力汽车、可再生能源变频器、工业马达驱动等领域的应用。

据“三代半风向”了解，日本企业的市场“嗅觉”要比政府更敏锐，比如2008年罗姆就宣布与日产和本田共同开发碳化硅逆变器（.点这里.）。

基本上，日本车企是与上游联合研发碳化硅，而为了扶持上游技术，汽车企业甚至采用“扶上马，送一程”的模式，丰田与电装的合作就很有代表性。

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据介绍，从1980年代起，丰田旗下的丰田中央研究所，就开始和电装共同推进碳化硅的研究，丰田从2007年开始参与到开发中。2019年12月，电装和丰田合资成立MIRISE，进行下一代先进车载半导体的研究和开发。2020年4月1日，丰田把广濑工厂内的电子元件生产全部转让给到电装。

丰田测试碳化硅

产品研发后肯定就会用，2014年开始，丰田汽车在普锐斯和凯美瑞混动车的PCU中安装了共同开发的碳化硅功率半导体，并进行重复驾驶测试和公路测试。自2015年1月9日起，丰田公交巴士就采用了电装的SiC二极管。2020年12月9日，电装SiC功率半导体增压功率模块被丰田的第二代Mirai车型所采用。

英国“专项扶持”模式

砸下100亿布局碳化硅

欧洲方面，德国英飞凌与欧洲17家企业共同成立Smart PM（智能功率管理）组织，拓展碳化硅在电源和电器设备中的应用。而且英飞凌主导的ENIAC“高效率电动汽车计划”就专注于碳化硅功率器件在新型电动汽车中的应用技术研发。

这让退出欧盟的英国感到一丝不安。从2018年开始，英国就注意到国际竞争对手的汽车供应链战略布局，比如现代汽车与英飞凌合作，特斯拉与意法半导体合作，以及通用汽车和福特与X-Fab合作。由于英国没有6-8英寸SiC晶圆厂，它担心在未来的电动汽车市场，自己将面临的供应链安全性危险。

为此，英国通过多个项目来解决车辆电气化的关键技术问题，不过他们采取的是“专项扶持”模式，合计资助超过100亿人民币。

首先，英国成立了先进推进中心（APC）和工业战略挑战基金（ISCF），他们的法拉第挑战项目为汽车供应链企业提供2.46亿英镑（约22.13亿人民币）的资助。

其次，英国研究与创新部（UKRI）领导的工业战略挑战基金还成立了“驱动电力革命”（DER）项目，提供2850万英镑（约2.56亿人民币）资助，以建立一条跨越工业、运输和能源等行业的电气化供应链。

去年4月，英国政府还为Innovate UK项目提供7.5亿英镑（67.76亿人民币）资助。去年6月下旬，英国又向10个致力于在汽车工业中实现低碳技术的项目提供了7300万英镑（约6.57亿人民币）资金，旨在培育新的英国零部件和配件供应链，以满足未来电动汽车的系统需求。

而英国的碳化硅企业得到了许多扶持——

▲ 2021年4月19日，UKRI为SOCRATES联盟资助了13.74万英镑（约123.6万人民币），以完善大功率SiC和GaN沟槽器件的供应链。SOCRATES联盟的成员包括：SPTS Technologies、纽波特晶圆厂、斯旺西大学、化合物半导体中心有限公司和CSconnected公司。

▲ 2020年3月4日，斯旺西大学获得英国政府480万英镑（约4317万人民币）的资助，用于制造SiC器件设备，以生产6英寸和8英寸SiC衬底，帮助纽波特晶圆厂开发下一代SiC MOSFET。

▲ Innovate UK为Dynex、剑桥微电子和Warwick等公司的SiC技术提供了合计360万人民币的资助。

另外，英国的汽车企业也在推动碳化硅技术的发展，比如迈凯轮就主导了ESCAPE（汽车功率电子的端到端供应链开发）项目。ACP为ESCAPE项目资助980万英镑（约8815万人民币）。该项目的成员包括AESIN、Clas-Sic Wafer Fab、 Compound Semiconductor Applications Catapult、Exawatt、Lyra电子、MaxPower半导体、Tribus-D、Turbo Power Systems和华威大学。

迈凯伦项目

台湾延续“自力更生”代工优势

用“南方雨林”升级汽车供应链

在第一代和第二代半导体领域，台湾已经有了较为好的产业基础，而在第三代半导体领域，他们最近也提出要“突围”。

我们先看看台湾官方的计划。

▲ 4月26日，台湾官员邱求慧透露，明年将以4年、每年10亿新台币（约2.3亿人民币）来扶持碳化硅硅元件、材料、外延制造等技术研发，希望能带动后续约400亿新台币（约93亿人民币）的投资，希望4年后能挑战1700V以上应用，符合绝大部分电动车规格，甚至挑战3300V的电力系统及风力发电机等应用。

▲ 同时，今年台湾行政院已核定了为期4年的“埃米计划”，将以4亿新台币（约9300万人民币）帮助氮化镓材料开发，发展可兼容硅制程的8英寸晶圆。

从上可见，台湾官方只能提供“毛毛雨”资助，台湾科研企业界只能“自力更生”。

2020年12月7日，台湾工研院成立了“南部产业创新策略办公室”，以推动南台湾成为下世代半导体材料的基地，同时他们还制订了“南方雨林计划”，希望以4年为目标，在南台湾打造化合物半导体的整合元件制造公司（IDM），更为重要的是，他们希望把碳化硅与台湾汽车零部件产业进行联合。

根据台湾工研院统计，2020年台湾汽车零组件产值共68.75亿美元（约445.83亿人民币），其中车灯、保险杆、钣金、模具的市占率几乎都是全球第一，全球市占率高达80%-90%。但是这些零配件企业也面临价格压力，需要转型。而借助“南方雨林计划”的碳化硅等前沿技术，他们可实现产业升级。

据介绍，“南方雨林”已经跟某汽车零组件大厂签订合作备忘录，拟共同开发化合物半导体与车用动力电子技术。

在第三代半导体方面，台湾有望延续传统的代工优势，而相关企业的布局也紧锣密鼓。

2019年，汉磊科技总经理庄渊棋曾表示，他们自2015年开始生产宽禁带半导体，可为600V-1200V SBD和MOSFET提供4英寸SiC代工服务，并正在建立一条6英寸SiC生产线，2019年下半年试产，其SBD/JBS平台良率超过95%。汉磊还在开发1700V的SiC SBD和SiC沟槽MOSFET工艺。

2020年3月，台湾环球晶圆也推出150mm（6英寸）碳化硅晶圆；2020年9月 21日，太极能源科技股份有限公司表示，太极已有5台碳化硅长晶设备，开发出4英寸、6英寸N型及半绝缘产品，陆续进行客户送样验证中，初期客户以台湾磊晶厂为主，2020年底再增加10台设备，计划2021年第一季进入量产阶段。

今年4月20日，鸿海董事长刘扬伟表示，他们正在考虑收购存储器晶圆厂，而碳化硅半导体等也是鸿海的发展重点，不排除与其他企业合作。

韩国采用“定点扶持”模式

投资143亿加速碳化硅研发

韩国也在发力碳化硅，不过他们采用的是“定点”模式。

2021年4月，韩国政府发布了先进功率半导体研发和产能提升计划，将专注于SiC、GaN和氧化镓三种材料的应用技术。该计划提出，到2022年，韩国政府将注资60亿韩元（3499万人民币），用于建设基础设施，与晶圆厂一起设立6至8英寸的制程。

今年2月，韩国政府还曾宣布，2021年将投资2500亿韩元（约14.58亿人民币），未来10年将投资2.5兆韩元（约143亿人民币），加快功率半导体等技术的研发。其中，2021将选择4家无晶圆厂公司，协助公司达到1000亿韩元（约5.78亿人民币）的销售额目标，并进一步协助开发有潜力的产品。

韩国企业在碳化硅方面的动作也很频密。

4月21日，YES Power Technix宣布与韩国电子技术研究院（KERI）达成技术转让协议，将耗资20亿韩元（约1163万人民币），获取KERI的SiC MOSFET（沟槽结构）技术。

1月28日，SK集团以268亿韩元（约1.59亿人民币）收购了Yes Power Technix公司33.6％股权（.点这里.）。

2020年3月1日，SK Siltron亿4.5 亿美元（约29.19亿人民币）完成对杜邦SiC事业部的收购案。

目前，比亚迪、中车、北汽、一汽等已经在解决汽车碳化硅的自主供应问题（.点这里.），对比上面的四种模式，我们应该如何发展？还有哪些环节是需要调整的？请谈谈你的观点。