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作者:淘小白4-9 15:30分类: 互联网

科技产业近期最火热的话题,当属小米官宣造车。而在小米的 “上车” 决定背后,华为是一个考量点。

一位小米管理人士在接受腾讯新闻采访时表示,小米敢于同时在手机和电动车两个市场作战,原因之一是看到华为回归主流手机领域的可能性已经比较渺茫。

在智能手机市场遭遇逆风,华为的汽车之路只得走得更加坚定。在历经美国三轮制裁之后的 2020 年 11 月 25 日,华为官方社区公布了一项由任正非签发的决议:华为汽车解决方案 BU 的业务管辖关系从 ICT 业务管理委员会调整到消费者业务管理委员会,转而由华为消费者业务 CEO 余承东直接负责。

华为最早在 2019 年发表著名的 “不造车 “宣言 —— 华为不造整车,而是聚焦 ICT 技术,帮助车企造好车,造好车,成为智能网联汽车的增量部件提供商。市场预估,进军车用供应链的华为将对标全球汽车零部件巨头博世。

近段时间,市场传出华为进军功率器件及第三代半导体材料的消息,显示华为正在进一步拓展其汽车赛道,并加速成为汽车产业链中的 “博世”。

然而,博世也没停下脚步。2021 年 3 月,博世宣布旗下的博世创投(RBVC)完成对基本半导体的投资。基本半导体是一家中国第三代半导体企业,致力于碳化硅 SiC 功率器件的研发与产业化,主要应用于新能源发电、新能源汽车等领域。

在智能电动浪潮下,汽车从 “电子 + 电气” 转换为 “通信 + 计算”,通信架构和软件算法成为华为跨足汽车赛道的优势,“软件定义汽车” 更成为未来的趋势。

华为与博世,一家是 ICT 产业的跨行新秀,另一家是汽车零部件的 “百年老店”,两者在智能汽车赛道上,会摩擦出怎样的火花?

华为押注功率器件

有知情人士向媒体透露,华为正在为公司的功率器件研发大肆招兵买马,涉及 IGBT、MOSFET、SiC、GaN 等主流的功率器件。简单来说,华为正布局功率器件及第三代半导体两大产业热点领域。

另据《问芯 Voice》观察,华为于 2020 年 12 月在领英发布了多条招募 IGBT 研发人员的消息。

功率器件是新能源汽车电控系统中最核心的电子器件之一,新能源汽车中功率器件的价值量约为传统燃油车的 5 倍以上。华为原本就计划成为博世这样的汽车零部件供应商,发力功率器件并不令人意外。

目前,传统硅 Si 材料仍占据 95% 以上的半导体器件市场。然而,随着 5G、汽车电动化时代到来,对功率器件在开关频率、散热、抗压性能等方面都有了更高层次的要求,传统硅基础的功率器件逐渐出现瓶颈。

因此,第三代半导体材料凭借高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射等特性,开始得到重视。

尤其是氮化镓 GaN、碳化硅 SiC 在第三代半导体材料中,属于技术较为成熟且市场认可度高,並逐渐在 5G、新能源汽车、消费电子等领域得到重要应用。其中,新能源汽车是被看好的高成长性市场。

举个例子,第三代半导体功率器件导入市场之际,Model 3 首采用碳化硅元件制程是一起标志性事件。过去电动车都使用硅制成的 IGBT 电源转换芯片,但特斯拉 Model 3 首次采用意法半导体制造的碳化硅 SiC 元件为电动车转换电能。

换上碳化硅 SiC 芯片的电动车,提升续航力约 4%,各家厂商因此积极布局碳化硅技术。

英飞凌预期,到 2025 年,碳化硅 SiC 芯片将占汽车电子功率元件两成。这意味着,仅仅是为了顺应功率器件发展方向,华为布局第三代半导体材料就非常自然。

围绕第三代半导体产业,华为投资了碳化硅头企业山东天岳先进材料科技有限公司,持股 10%。2020 年 7 月,华为投资东微半导体,涉及高压 GreenMOS 系列、中低压 SGTMOS 系列、IGBT 系列三大系列产品。同月,华为哈勃投资入股北碳化硅晶片制造商京天科合达,持股比例 4.82%。

整体来看,布局功率器件非常契合零部件供应商的角色。有分析师告诉《问芯 Voice》,华为当前布局功率器件,最重要的是找到出海口,国内较为繁荣的电动车市场是不错的机会。

汽车业务之外,布局第三代半导体也可以和华为的消费电子、数据中心等业务协同。比如,基于氮化镓 GaN 的分立器件也更适合于数据中心或基站电源这样的高功率应用。

第三代半导体是弯道超车的好机会?

国家 2030 计划和 “十四五” 国家研发计划已明确第三代半导体是重要发展方向。多重因素作用下,第三代半导体正成为中国政府推进半导体产业的着力点。

从应用端来看,第三代半导体不仅适应电动车、6G 这样的战略性市场,还切中了 “新基建” 中 5G 基站、特高压、新能源充电桩、城际高铁等主要领域。

中芯国际创始人张汝京曾表示,第三代半导体采用成熟制程,设备要求不算高,资本投入不算大,且国内企业和国外龙头差距相较于第一、二代半导体较小,国内公司存在弯道超车机会。

在第三代半导体领域,中国的布局与发展究竟和欧美国家有多少差距?

关于此问题,分析师有着不同的看法。有分析师告诉《问芯 Voice》,由于美国在第三代半导体领域着墨不深,这也意味着,国内企业在发展时不会太受制于中美关系走向。

不过,关于中外第三代半导体差距的讨论,常常听到 “处于同一起跑线” 的说法。该分析师认为,这样的观点有着误导性。

就车规级碳化硅器件而言,国内以 4 到 6 英寸晶圆为主,而意法半导体这样的国际一线厂商已经迭代到 8 英寸。因而,国内外厂商产品的成本差异太大,国产产品很难形成竞争力。

不仅如此,进入 2021 年,博世、罗姆、意法半导体等巨头企业都表现出扩大第三代半导体产能的动作,以巩固领先地位,而这也会让价格差距不断拉开。

博世集团位于德国德累斯顿的芯片工厂已经开始生产第一批半导体晶圆,据报道,该芯片工厂投资额约为 10 亿欧元,且博世从 2019 年开始就在该工厂研发碳化硅产品。

罗姆此前表示,2025 年 3 月底前计划对宫崎工厂累计投资 600 亿日元,以将碳化硅 SiC 芯片产能扩增至 2016 年度的 16 倍,其中新能源汽车 SiC 功率半导体产能将是目前的 5 倍。

虽然国际大厂积极扩产,但比亚迪对产能持悲观论调并认为,未来三到五年,IGBT、碳化硅 MOSFET 的产能预计会成为新能源汽发展的最大瓶颈。

这也意味着,如果未来碳化硅 MOSFET 这样的第三代半导体产品确实存在产能缺口,也将成为国产厂商追赶之路上的利好。

分析师指出,如果要加速应用国产第三代半导体功率器件,补贴可能会成为政策选项之一。不过,前提是,大陆厂商制造出可用的车规级功率器件,像是 IGBT 这样的产品要能长期使用,客户对质量要求非常高。

IDM模式 v.s. 晶圆代工

当前第三代半导体产品的生产虽以 IDM 模式为主流,不过也有不少业内人士认为,晶圆厂仍然有机会。事实上,台湾地区的晶圆代工龙头台积电已经吃到第三代半导体的红利。

2021 年,IC 设计公司 Navitas 宣布,已卖出 1300 万个第三代半导体变压器,目前每个月出货达到 100 万,在细分领域拥有 5 成市占率。台积电从 2014 年开始帮 Navitas 代工生产,也因而在第三代半导体技术渗透约 1% 的市场起步阶段就有所斩获。

同样在晶圆代工层面,一些厂商也正在为第三代半导体市场储备技术。如台积电转投资的晶圆代工厂世界先进正积极建立完整的氮化镓加工技术,除了前后段制程都自行完成,也会建立自己的晶圆薄化技术。

结语

第三代半导体技术意味着什么?以当下备受关注的电动车市场为例,曾有业内人士指出:“过去汽车是否省油,是由引擎决定,未来电动车要如何省电,则是由第三代半导体技术决定。”

中国若要在半导体领域实现弯道超车,第三代半导体材料会是一个突围方向,这一观点已取得较为广泛的共识。潮流之中,发力功率器件并顺势进击第三代半导体的华为,凭借其投资布局和国内数一数二的科技实力,在接近汽车零部件巨头目标的同时,或将引领国内第三代半导体事业取得突破。

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