车载半导体全球市场规模2030年将达1万亿日元
日本半导体厂商罗姆（ROHM）将开始正式量产历经20年开发的新一代功率半导体。这种产品使用碳化硅（SiC）材料，与以往的硅产品相比，可使电力损耗减至一半以下。该公司将开拓纯电动汽车（EV）及医疗等新用途市场。在经历了家电用半导体低迷等蛰伏期之后，罗姆试图再次走上增长轨道。

“由于脱碳化和资源价格高涨，汽车的电动化需求增强，碳化硅产品的需求提前了两年”，罗姆社长松本功说。该公司计划到2025财年（截至2026年3月）最高向碳化硅功率半导体投资2200亿日元。这是投资额增加到了2021年时计划的4倍。

碳化硅受到全球纯电动汽车相关人士的关注。它是作为玻璃材料的硅和碳在1000度以上的高温下结合而成的物质，硬度仅次于钻石等，在地球上排名第三。其可耐受高电压，被用作切换或控制电力的功率半导体的材料。

与普通半导体使用的硅相比，即便在约10倍的高电压下，碳化硅也能保持绝缘性。由于耐受高电压，可使半导体缩小尺寸并减小厚度，电阻也能降低。与硅相比，能使电力损耗减至一半以下。

目标是获得30％的全球份额
2022年春，在罗姆设在福冈县南部的主力基地——罗姆阿波罗筑后工厂（位于该县筑后市），一栋白色外墙的新厂房落成。这是日本国内企业首次建设的碳化硅功率半导体专用新厂房，最快在2022年内就将投产。

新厂房由两层结构的无尘车间组成，生产现场几乎看不到人影。身穿白色防尘服的工作人员只需偶尔操作一下仪表，吊在天花板轨道上的输送机就会四处移动，不停地加工碳化硅基板。该厂房的目标是实现24小时自动生产。

如果满负荷生产，预计可实现年销售额达到1100亿日元以上。这是罗姆制定的2025财年碳化硅功率半导体的生产目标。目前罗姆的碳化硅功率半导体全球份额为14％左右。德国英飞凌科技 (Infineon Technologies）和瑞士意法半导体（ST Microelectronics）等是该公司的强大竞争对手。松本社长认为，通过建设新工厂等增产投资，该公司的份额可提高到30％，“有望拿下份额世界第一”。

碳化硅功率半导体市场正在迅速崛起。罗姆首先瞄准的用途是纯电动汽车。

纯电动汽车使用功率半导体来进行马达控制、电池充放电以及向外围设备供电。如果将转换效率为90％的硅功率半导体换成碳化硅产品，转换效率将提高到95％。整个纯电动汽车的续航距离将延长10％左右。

罗姆2022年4月发布消息称，美国新兴纯电动汽车制造商Lucid Group的车辆已确定采用该公司的产品。松本社长表示“目前还在以日本和欧洲厂商采用我们的产品为目标进行协商”。2021年，罗姆与中国大型汽车零部件企业“正海集团”（山东省）成立了合资公司。最早将于今年年内开始生产使用碳化硅的电流转换零部件等，向中国汽车制造商供货。

碳化硅功率半导体正在成为罗姆再次实现增长的驱动力。

2000年代以后，罗姆曾陷入长期停滞期。创立于1954年的罗姆从电阻器制造商起家，电阻器由佐藤研一郎开发，他在大学毕业后创立了这家企业。后来涉足家电用半导体“定制IC（集成电路）”领域，到90年代获得长足发展。市值曾一度达到5万亿日元，是现在的约4倍。

但2000年初IT泡沫破灭后，随着日本家电制造商的衰退，罗姆为需求减少而苦恼不已。松本社长回忆道“之前曾被称为‘定制化企业罗姆’，但当时必须寻找新市场”。

采用垂直整合生产模式
为了开拓汽车等新用途市场，罗姆此前一直大力开发的正是碳化硅功率半导体。90年代开始与京都大学等开展共同研究。致力于共同研究的京都大学名誉教授松波弘之称，在日美贸易摩擦激烈的90年代，“（日本）通商产业省（当时）提供的预算下不来，只能利用近畿通产局的其他名目的预算持续开展了研究”。松波教授说“因为很早就开始进行共同研究，所以在量产技术上走在了前面”。

罗姆在开发和生产两个方面坚持投资的做法正在结出硕果。2009年该公司收购了生产半导体原料——碳化硅晶圆的德国SiCrystal。甚至连转换零部件和外围模块都由罗姆自己开发。海外大企业往往把原料生产和半导体及外围零部件的开发分割开来。一方面，罗姆可以与纯电动汽车制造企业磋商之后再进行开发等，“优势在于可通过垂直整合模式进行品质管理”（松本社长）。

1988年，日本半导体产业的全球份额达到最高（50％），目前已降至10％左右。过去日本企业曾在存储器等领域处于领先地位，但90年代以后被台湾和韩国企业赶超。

在这种情况下，日本企业至今仍在功率半导体领域占有约30％的份额，依然具备竞争力。除了汽车以外，碳化硅产品还有望在电力系统转换和家电等广泛领域普及。罗姆的增产投资也左右着日本半导体产业未来的成败。

车载半导体全球市场规模2030年将达1万亿日元
因脱碳需求高涨，碳化硅功率半导体市场将迅速扩大。据日本矢野经济研究所预测，到2030年，嵌有功率半导体的车载用零部件的全球市场规模将扩大至1.03万亿日元，达到2021年的约4倍。其中，碳化硅产品的占比将达到55％，超过硅产品。

罗姆的碳化硅功率半导体

将来碳化硅功率半导体的用途也将扩大到车载以外的领域。京都大学名誉教授松波弘之称，用途“还有可能扩大到可再生能源等供电系统、医疗器械、普通电气化产品”。

在医疗领域，通过照射中子射线来破坏癌细胞的新疗法“硼中子俘获治疗技术（BNCT）”备受关注。如果使用可耐受高电压的碳化硅功率半导体，就能使加速器的尺寸缩小，装置的引入费用也可降低到20亿日元左右，仅为原来的几分之一。罗姆已向初创企业“福岛碳化硅应用技研”（位于福岛县楢叶町）出资，为在京都府立医科大学附属医院开展的临床试验提供支持。

在碳化硅功率半导体领域，罗姆与欧美半导体大企业之间的竞争日益激烈。据英国调查公司Omdia统计，目前罗姆的功率半导体全球份额排在第10位，单就碳化硅产品而言，排在第4位左右。纯电动汽车用途方面，美国特斯拉采用了瑞士意法半导体的产品，韩国现代汽车则采用德国英飞凌科技的产品。

碳化硅功率半导体的增产投资也十分活跃。英飞凌在马来西亚投资2800亿日元建厂，打算2024年投产。意法半导体在意大利建设的新厂房将于2023年投入使用。

不过，在制造设备的设置等方面，碳化硅功率半导体需要进行与使用硅的传统半导体生产不同的设置。即便建设了工厂，生产线也需要花费以年为单位的时间才能正式投产。

罗姆计划2022年抢在世界大型企业前提高产能。使新厂房尽快步入正轨，以获得大型订单等，能在多大程度上率先抓住客户将对公司发展起到关键作用。

围绕新一代功率半导体，使用化合物“氮化镓（GaN）”的基板开发也备受关注。其频率高于碳化硅，可以缩小充电器的尺寸或者减少零部件的数量。虽然碳化硅半导体在量产方面处于领先地位，但如果氮化镓的开发取得进展，就会成为与碳化硅竞争的半导体。

打算凭借碳化硅功率半导体来实现增长的罗姆，可以说是在和时间赛跑。

本文来自微信公众号“日经中文网”（ID：rijingzhongwenwang），作者：新田荣作，36氪经授权发布。