瑞萨入局SiC市场

瑞萨电子计划在其高崎工厂安装一条用于 SiC 器件的生产线，并于 2025 年开始运营。

如今，随着新能源汽车高速发展，此前采用较多的硅（Si）基材料基本已逼近其物理极限，如工作温度、电压阻断能力、正向导通压降、器件开关速度等，尤其在高频和高功率领域更显示出其局限性。为此，需要新的材料来替代。

作为第三代半导体材料的典型代表，SiC具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高电子迁移率及更高的抗辐射能力，是高温、高频、高压、大功率以及耐辐射应用场合下极为理想的半导体材料。此外，由于SiC功率器件可显著降低电子设备的能耗，可使新能源汽车的系统效率更高、重量更轻及结构更加紧密，有助于节省成本以及续航里程的提升。

2023 年 5 月 19 日，瑞萨电子召开在线新闻发布会，解释了公司的总体情况和业务政策。为了加强用于EV（电动汽车）逆变器等的功率半导体业务，将在高崎工厂于2025年开始运营。

2022 年 5 月，瑞萨宣布将向 2014 年 10 月关闭的甲府工厂（山梨县甲府市）投资 900 亿日元，并从 2024 年开始生产使用 12 英寸晶圆的 IGBT 等功率半导体。这条12英寸晶圆线的投产，有望使公司的功率半导体产能翻番。通过此次发布，瑞萨希望通过全面进入 SiC 器件市场来加强瑞萨的功率半导体业务，该市场正在进行一些采用和评估研究，主要用于电动汽车。

瑞萨前端工厂。在高崎工厂引入 SiC 器件生产线 来源：瑞萨电子

该公司总裁兼首席执行官 Hidetoshi Shibata 表示，“甲府工厂进展顺利，将于 2024 年开始运营，2025 年开始全速量产。SiC 器件的生产将于 2025 年开始。我们将从小规模开始，但我们希望在未来通过追加投资来扩大规模。”

甲府工厂和高崎工厂运营时间表 来源：瑞萨电子

目前，电动车中的主驱逆变器仍以硅基MOSFET和硅基IGBT为主，但考虑到未来电动车需要更长的行驶里程、更短的充电时间和更高的电池容量，在车用半导体中，SiC将会是未来趋势，在汽车上的主要应用包括电驱、逆变器、DC/DC（直流转换器）、OBC（车载充电器）、电控以及电动汽车充电基础设施等部分。

甲府工厂的 IGBT 和高崎工厂的 SiC 器件预计将成为汽车领域的主要客户，例如 EV 逆变器和 DC-DC 转换器。与竞争对手相比，它的低损耗获得了客户的高度赞扬，并且对 2025 年量产的询问非常强烈。“目前，EV 的 IGBT 市场份额估计不到 10%。随着新生产线的运营，我们希望大大增加 IGBT 和 SiC 器件的市场份额，”Shibata 先生说。

瑞萨 IGBT（左）和 SiC 器件（右）与竞争对手的性能比较 来源：瑞萨电子

瑞萨电子表现良好，在 2022 财年（截至 2022 年 12 月）实现了创纪录的销售额和营业收入。公司计划加速发展以实现2030财年销售额超过200亿美元的业务目标。

瑞萨电子业务绩效和未来展望 来源：瑞萨电子

这种强大性能背后的驱动力是“制胜组合”，该解决方案通过将拥有高市场份额的微控制器与通过公司扩大产品阵容的模拟 IC 和传感器相结合，从而提前开发客户的产品收购。预计到2023年，中标组合阵容预计将达到500个，是2019年的5倍，其中35%能够开发全系统产品。此外，我们正在加强我们的提议，到 2023 年将 50% 的设计基于该组合，这将反映未来的订单和销售。

阵容中的 Winning Combo 数量（左）和设计百分比（右） 来源：瑞萨电子

此外，该公司还宣布了一项增加库存的政策，以应对因电晕危机而成为问题的半导体短缺问题。我们会将库存目标从 100 天更改为 120 天。但是，我们计划不囤积库存，而是增加进入后段工序之前的在制品 die bank 的数量，并缩短接收通用产品订单的交货时间，以免影响经营业绩。

将库存从 100 天增加到 120 天 来源：瑞萨电子

可以看到，SiC材料是功率半导体行业主要进步发展方向，用于制作功率器件，可显著提高电能利用率。可预见的未来内，新能源汽车是碳化硅功率器件的主要应用场景。