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報道，目前，中國正在功率半導體上大舉推進。全球知名半導體分析機構SemiconductorEngineering分析師Mark Lapedus根據自身觀察，對這一半導體細分市場做了深入分析。

Mark Lapedus在近日撰寫的文章中指出，經過幾十年發展演變，功率半導體正在變得越來越重要，目前主要應用于汽車、計算機和一些工業產品中。

簡單說，功率半導體是一種特殊晶體管，功率半導體用作控制和轉換電力系統。它允許電力在“開”的狀態下流動，并在“關”的狀態下停止，不僅能提高效率還能最大限度減少能量損失。

“我們必須用新技術來保護環境。而一種方案就是發展混合動力和電動汽車，其中電子器件是關鍵。”英飛凌大中華區汽車部門負責人Gary Zhong表示，“考慮到汽車電動化和數字化大趨勢，我們預計IGBT和碳化硅MOSFET等功率半導體的市場需求將快速增長。”

如今，功率半導體市場正是由基于硅的半導體器件主導，其中包括功率MOSFET、超結功率MOSFET和IGBT等。

通常，功率MOSFET用于10至500伏的應用，例如電源適配器。超結功率MOSFET用于500至900伏的應用。而IGBT等先進中檔功率器件，主要用于1.2千伏至6.6千伏的裝置。

文章指出，雖然IGBT和MOSFET已經被廣泛使用，但也已經達到極限。這就是越來越多的供應商正在開發基于兩種“寬帶隙”技術——氮化鎵和碳化硅（GaN、SiC）功率器件的原因。顯而易見，基于氮化鎵和碳化硅的功率器件比基于硅的更小、更高效，但它們也更昂貴。

目前，一些中國企業正在開發和制造各種類型的功率半導體，但由于氮化鎵等技術很難開發，仍然需要通過跨國公司大量進口這些器件。IBS的分析師 Jones說，“研發碳化硅甚至更難，所以很多中國汽車公司都在向外國公司采購功率半導體。”

但對于未來，中國正致力于發展并制造更多自主功率半導體。根據SEMI的數據，到2023年，中國有望成為全球功率和化合物半導體產能的領軍者。

可以說，中國想在功率MOSFET等幾乎所有領域有所作為。據Yole Développement稱，中國已經擁有一些MOSFET供應商。“中國企業加大對半導體產能的投資，已經不足為奇。” Yole的分析師Milan Rosina表示。

文章稱，中國對碳化硅、氮化鎵技術都非常感興趣。根據TrendForce的數據，2020年，中國在這兩個領域投資了25個項目，投資總額達109億美元，其中有大約14條6英寸碳化硅晶圓生產線。

與跨國供應商一樣，中國本土的碳化硅供應商也將目光投向了多個領域。

毫無疑問，電動汽車是一個巨大的市場。早在第一批電動汽車中，IGBT就被用于牽引逆變器為車輛電機提供牽引力。但這種情況在2017年開始發生變化。因為當時特斯拉開始將意法半導體的碳化硅功率器件用于Model 3中的牽引逆變器。

在功率逆變器中，碳化硅通常比IGBT更高效，但也更昂貴。即便如此，如今所有的汽車制造商都在為其新的電動車功率逆變器集成或適配碳化硅。

另一方面，碳化硅器件還用于電動汽車中的DC-DC轉換器和車載充電器。

“隨著快速充電和自動駕駛的要求越來越高，汽車已經需要一種更高電壓的系統平臺。” 英飛凌表示，碳化硅器件通過提供更廣的范圍、更緊湊的尺寸和更好的整體成本，為這一系統的未來發展做出了貢獻。

在產業迭代迸發進程中，跨國公司也看準了機遇。許多公司已在中國開展業務或與國內供應商成立合資企業。例如，最近中國正海集團與日本羅姆半導體簽署了在中國設立合資公司的協議，將致力于開發碳化硅功率模塊。此外，羅姆半導體還在中國建立了其他合資企業。

“在太陽能發電、工業設備、服務器和基站等各種應用中，碳化硅功率器件的采用速度已經加快，未來還將越來越多應用于電動汽車。”羅姆半導體高級銷售總監Travis Moench表示，“新公司的功率模塊開發將推動碳化硅功率器件在勢頭強勁的新能源車安裝進展，并將在其它應用研究中發揮重要作用。”

文章還表示，除了碳化硅，中國對氮化鎵的投入也頗為積極。氮化鎵是一種用于LED、功率半導體和射頻芯片的III-V族材料，目前正在快速充電器等領域起飛。由于使用了氮化鎵器件，快速充電器不僅變得更小，而且在為智能手機和筆記本電腦充電時比傳統充電器快得多。

“對于功率轉換方面，氮化鎵蓬勃發展的第一個領域就是快速充電器。”美國氮化鎵功率半導體供應商Navitas的營銷副總裁Stephen Oliver說，“充電器行業青睞小尺寸、輕便的產品。如果將筆記本電腦或智能手機的65瓦充電器（使用GaN）作參考：氮化鎵的物料成本比硅高約15%，但體積和重量卻更小、更輕三倍。而若是與硅材料同樣的大小，其充電速度將快三倍。”

不難發現，快速充電器是中國智能手機廠商的主流配件之一。最近，小米推出的一款智能手機，就包含一款采用納微半導體氮化鎵功率器件的55瓦獨立快速充電器。

全球氮化鎵功率器件供應商市場份額，顯示出中國的英諾賽科在跨國氮化鎵供應商中的優勢。資料來源：TrendForce

目前，跨國公司在氮化鎵功率器件市場占據主導地位，但中國正蓄勢待發，并在加速建設新的氮化鎵晶圓廠。TrendForce的數據顯示，截至2021年上半年，中國已經建設了大約7條硅基氮化鎵晶圓生產線，同時目前至少有4條氮化鎵功率器件生產線正在建設中。

總而言之，中國正在大力推進功率半導體產業發展，并為此采取了許多舉措。雖然尚未占據行業主導地位，但它將繼續撼動市場，并在未來幾年內實現總體產能登頂。（Jenny）

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