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碳化矽材料、模組到整車都能做!鴻海布局碳化矽一條龍,MIH有機會彎道超車嗎?

「得碳化矽者得天下」——一語道盡掌握電動車上游廠商之優勢,但鴻海不只要掌握上游技術,到中下游的模組及整台電動車,他都要自己做出來!

近年來電動車市場蓬勃發展,鴻海集團也積極搶進,並於2020年推動成立「MIH電動車聯盟」,至今加盟的成員全球已超過2,000家公司。

鴻海董事長劉揚偉曾分享,電動車產業目前有3大痛點,包括:充電時間太長、電池續航力不足,以及售價太高。而要解決這些挑戰,背後都跟第3類半導體碳化矽(SiC)功率元件的設計開發脫不了關係。

根據研調機構TrendForce資料,到了2025年,全球碳化矽功率半導體元件市場規模將達33.9億美元(約940億台幣),其中光是新能源車相關應用的商機,占比就達61%。鴻海研究院半導體研究所所長郭浩中指出,電動車的三電系統(電池、電驅、電控)中,有一部分是半導體;再從整台車的成本結構來看,電池約占40%,半導體占30%。

由於電動車的電壓介於400~800伏特,而碳化矽材料具有耐高壓、耐高溫等特性,「愈高壓愈能省電、充電速度變快。」由此可見,投入第3類半導體的研究與製造,將成為未來電動車市場的致勝關鍵。

鴻海研究院半導體研究所所長_郭浩中
碳化矽材料具有耐高壓、耐高溫等特性,能使充電速度變快,剛好解決電動車痛點,鴻海研究院半導體研究所所長郭浩中便表示,掌握第3類半導體的研究與製造,是MIH投入電動車市場的關鍵。
圖/ 蔡仁譯攝影

買下旺宏6吋晶圓舊廠,完整MIH生態系

鴻海的半導體布局,最早始於2016年,成立負責半導體的S事業群,業務範圍涵蓋半導體晶圓及設備製造、晶片設計、軟體及儲存裝置等。

2021年8月,鴻海收購記憶體大廠旺宏的6吋晶圓舊廠,並成立鴻揚半導體,宣布以37.6億元進駐竹科,引發市場關注。這座廠不僅會成為鴻海負責半導體業務的S事業群新竹總部,更將是第3類半導體材料的生產製造與研發中心,特別是電動車使用的碳化矽功率元件,目標是在2024年量產,並供應給MIH客戶使用。

鴻海之所以買下旺宏的晶圓廠房,主要考量目前碳化矽基板技術掌握在少數大廠手上,導致供給過度集中、產能取得不易,且價格高昂。

有了這個布局,再加上鴻海研究院負責碳化矽元件、氮化鎵元件技術開發,下游則有MIH聯盟作為主要出海口,以電動車領域來說,等於從第3類半導體材料碳化矽,到中下游的模組與整車都能做,進一步發展成為碳化矽IDM(垂直整合製造廠),更加完整MIH電動車生態系。

紙本_碳化矽多用於充電、逆變器上
碳化矽(SIC)具有耐高溫、耐高壓的特點,會用在電動車的充電設施、逆變器上;氮化鎵(GaN)跟碳化矽相比,在散熱、耐高壓表現較差,較適合用在低壓的電流轉換器上。
圖/ 安森美(onsemi)、納微半導體(Navitas);整理:高敬原、盧佳柔

而除了收購旺宏的6吋廠之外,鴻海原本在日本福山已有一座8吋廠,2021年又策略投資馬來西亞8吋晶圓廠SilTerra,這3座晶圓廠都將瞄準功率、射頻(RF)和影像感測器(CIS)等應用,讓未來的電動車客戶無需擔心供給問題,創造出完整的應用場景,也成為鴻海在半導體領域彎道超車的祕訣。

小辭典

【功率元件】電子裝置的電能轉換與電路控制的核心,主要用途包括變頻、整流、變壓、功率放大等,應用於通訊、消費電子等。

【射頻】(Radio Frequency,RF),指可發射傳播的電磁波,又稱無線電頻率。射頻積體電路(IC)則是行動裝置的核心組件,處理所有高頻電磁波的晶片總稱。

【影像感測器】(Image Sensor,CIS),是重要的感光元件,被廣泛應用在手機、汽車、醫療等領域,更是鏡頭模組中最具價值的關鍵零組件。

郭浩中說,鴻海借用替國際大廠代工的經驗,成立「MIH電動車聯盟」,以類似Android開放平台的方式,整合供應鏈軟硬體廠商力量,縮短汽車開發時間與成本。接下來只要電動車市場規模擴大,就會帶動整個零組件,包括關鍵的半導體產業鏈。

在2021年11月的法說會上,劉揚偉表示,目前鴻海半導體相關業務營收約700億元,預估2023年將成長到千億元,挺進世界前十大規模。

未來鴻海的鴻揚半導體,將專注在車用領域。劉揚偉指出,一輛電動車大約需要用到60顆碳化矽功率元件;而一片6吋晶圓可以生產近500顆碳化矽元件,大約能滿足8輛電動車的碳化矽IC需求。以未來6吋晶圓廠預估月產能1.5萬片換算,一個月就可滿足12萬輛車生產所需,將成為台灣半導體產業下一個絕佳機會點。

MIH電動車平台
鴻海借用替國際大廠代工的經驗,成立「MIH電動車聯盟」,以類似Android開放平台的方式,整合供應鏈軟硬體廠商力量,縮短汽車開發時間與成本。
圖/ 鴻海

郭浩中認為,台灣過去造車不是太成功,原因在於燃油車需要的引擎、傳動軸等機械零件並非台灣強項,但是「電動車就有如裝上輪子的手機」,而ICT(資通訊)產品正是台廠強項。

郭浩中強調,第3類半導體很難做,組國家隊是最好的方法,鴻海最大優勢,就是背後有龐大的出海口,包括美國電動皮卡新創Lordstown、泰國國家石油(PTT)的合作案等,「這條路打通,對台灣產業是非常大的機會。」

台灣過去在第1類半導體的成功經驗,奠定了供應鏈的穩定度,在製程、良率上都有很好的基礎。放眼長期發展,郭浩中提醒,人才短缺將是一大問題,產業需要更多電子、材料、化工、物理人才投入。目前鴻海已與台大、清大、交大等學校合作成立半導體學院,透過產學合作,確保人才供給穩定。

鴻海研究院半導體研究所所長_郭浩中
鴻海研究院半導體研究所所長郭浩中指出,第3類半導體很難做,組國家隊是最好的方法,若這條路打通,對台灣產業是非常大的機會。
圖/ 蔡仁譯攝影
鴻海科技集團

成立:1974年
董事長:劉揚偉
近期財報:2021年前3季累計合併營收4.1兆元,年增22.55%;累計前3季每股稅後純益(EPS)6.85元。
關鍵技術:掌握上游第3類半導體碳化矽製程,以及中下游的模組與整車技術。
目標:2024年第3類半導體量產,供應MIH客戶使用。

第3類半導體 鴻海集團布局
圖/ 數位時代

責任編輯:吳佩臻、張庭銉

關鍵字: #第3類半導體
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