据《日本经济新闻》9月20日报道，各半导体企业积极投资控制电力的功率半导体。日本企业瑞萨电子公司将于2025年向市场投放高效率型碳化硅制品，罗姆公司和三菱电机公司也将陆续增产。除电动汽车外，随着生成式人工智能(AI)的出现，对适用于数据中心的功率半导体需求迅速高涨。
瑞萨利用碳化硅材料基板生产功率半导体，样品自7月开始出货。瑞萨从美国企业那里采购基板，自2025年开始在群马县高崎市的高崎工厂批量生产碳化硅制品。瑞萨还将重启目前处于停产状态的、位于山梨县甲斐市的甲府工厂，以硅和碳化硅为材料的功率半导体产能将扩大一倍。一系列投资额合计约达1000亿日元(约合6.74亿美元)。
碳化硅是碳与硅的化合物，比传统的硅更耐高电压和大电流，优点是不浪费电。若将之组装入电动汽车驱动装置，可以延长汽车行驶距离，除此之外，在数据中心领域对碳化硅的需求快速增长。随着AI广泛应用于各产业领域，数据处理量和电力消耗量激增。全球数据中心2030年电力消耗量将达6700亿千瓦时，是2018年的4倍左右。服务器消耗电量较大，如何节能成为课题，高效率的功率半导体日益重要。
碳化硅器件价格是硅器件的4至5倍，不过，名古屋大学教授山本真义指出，在大型投资取得进展的数据中心，将电能利用率高的碳化硅用于服务器的情况增加。直至21世纪10年代中期，功率半导体还是以硅器件为主，电流流经时会作为热能出现部分损耗，这是曾经面临的课题。自21世纪10年代后半期开始，用于碳化硅的保护膜绝缘性能提高，电力损失减少，耐久性也得到提升。
罗姆在世界碳化硅市场所占份额较高，将于2024年末在宫崎县启动碳化硅功率半导体新厂。其目标是，投入5100亿日元开发碳化硅产品，2027年度碳化硅功率半导体销售额增至2700亿日元，将是2022年度的9倍。三菱电机公司将投入约1000亿日元，于2026年在熊本县菊池市新建工厂等，在截至2026年度的4年内将碳化硅产能提高至5倍。
据矢野经济研究所统计，在电动汽车需求的拉动下，2022年功率半导体市场规模比2021年增长7%，约为238亿美元。以海外大型汽车企业为中心，对碳化硅器件的应用将进一步扩大。之后，在AI服务器上搭载碳化硅器件的情况激增，2030年将增至2022年的4倍。正因为碳化硅功率半导体市场前景广阔，国际竞争更为激烈。据英国奥姆迪亚公司统计，截至2022年，德国英飞凌科技公司在功率半导体市场居第一位，所占比例为25%，其次是美国安森美半导体公司、意法半导体有限公司。日本企业所占份额为16%左右。
英飞凌科技公司将于2026年投入50亿欧元(约合53亿美元)，在德累斯顿启动生产功率半导体等的工厂。欧盟将向其提供补贴。特斯拉汽车公司2017年在电动汽车“Model 3”中使用的是意法半导体有限公司生产的碳化硅功率半导体。功率半导体是脱碳社会的关键元件，发展功率半导体离不开国家层面的政策支持。从材料开发到后期处理工序，官方和民间如何共同努力强化整个供应链，将成为在全球竞争中获胜的关键。
（来源：参考消息）
