功率半導體被比喻為純電動汽車和工業設備等需要較多電力的設備的“肌肉”。這些設備需要將通過電池等獲得的電力高效地轉換為動力，承擔這一功能的正是功率半導體。隨着電動車和各種綠化智能的需求成為主流，功率器件的重要程度日益提高。據悉，目前全球的功率半導體器件主要由歐洲、美國、日本三個國家和地區提供，他們憑藉先進的技術和生產製造工藝，以及領先的品質管理體系，大約佔據了全球60％的市場份額。此前我們報道了華為全面進攻功率器件的新聞。而放眼全球，中國大陸、日本、韓國和歐洲的功率器件競賽已然拉開帷幕。
日本功率半導體產能大擴建
日本在功率半導體方面實力比較強。在功率元件方面佔據優勢的日本半導體企業有：三菱電機、富士電機、日立功率元件、東芝電子元件與存儲器件等等。中堅企業有羅姆、產研電氣、新電元工業等等。
2020年12月，東芝稱，在截至2024年3月的財年，東芝將花費約800億日元為其位於日本石川縣的工廠增加生產設備。該集團的晶片生產能力將從每月15萬片升至20萬片。額外的晶圓將交付給日本汽車製造商、中國和其他地方的汽車製造商。東芝擅長生產能有效處理300伏特或更低電壓的低壓產品。東芝希望將功率半導體業務的銷售額提高30%，從目前的1,500億日圓左右增至2,000億日圓。
今年3月10日，東芝又宣佈，計劃引進一條新的12英寸晶圓生產線。傳統上，該公司的功率半導體主要使用8英寸晶圓生產。而隨着採用12英寸晶圓生產模擬芯片成為全球趨勢，該公司似乎也在跟緊潮流。東芝表示，新廠建成後，可將功率半導體產能提高20%。
據悉，東芝引進12英寸晶圓生產線的主要目標是提高低壓MOSFET和IGBT的生產能力。根據規劃，新產線將於2023財年上半年投產，該公司表示，將根據市場趨勢，逐步確定後續投資計劃，並將繼續擴大日本工廠的分立器件，特別是功率半導體器件的生產。
富士電機也表示，到2023財年將在國內外投資1200億日元。該公司計劃提升馬來西亞和日本以外其他地方工廠的產能，使工人能夠將日本製造的零部件加工成成品。該公司的目標是，到2023財年，汽車佔功率半導體銷售額的一半，高於2019財年的35%。
三菱電機是IGBT模塊的第二大製造商（根據Omidea的數據）。他們將部署從夏普收購的廣島縣工廠，以提高產能。今年11月，新工廠將投入200億日元投入運營。2022財年的總產能將比2019財年翻一番。
除此之外，日本一些小企業還在研究潛力無限氧化鎵，並且在元件、基板等方面的研發全球領先。資料顯示，日本的功率元件方向的氧化鎵研發始於以下三位：國立研究開發法人--信息通信研究機構（NICT：National Institute of Information and Communications Technology）的東脅正高先生、京都大學的藤田靜雄教授、田村（Tamura）製作所的倉又朗人先生。
NICT的東脅先生於2010年3月結束在美國大學的赴任並回日本，以氧化鎵功率元件作為新的研發主題並進行構想。京都大學的藤田教授於2008年發佈了氧化鎵深紫外線檢測和Schottky Barrier Junction、藍寶石（Sapphire）晶圓上的晶膜生長（Epitaxial Growth）等研發成果後，又通過利用獨自研發的薄膜生產技術（Mist CVD法）致力於研發功率元件。倉又先生在田村（Tamura）製作所負責研發LED方向的氧化鎵單結晶晶圓，並考慮應用到功率半導體方向。
三人的接觸與新能源·產業技術綜合開發機構（NEDO）於2011年度提出的“節能革新技術開發事業—挑戰研發（事前研發一體型）、超耐高壓氧化鎵功率元件的研發”這一委託研發事業有一定關聯，接受委託的是NICT、京都大學、田村製作所等。可以説，由此開啓了功率元件的正式研發。後來，NICT和田村製作所合作成立了風險投資企業“Novel Crystal Technology”，京都大學成立了風險投資企業“FLOSFIA”。現在，兩家公司都是日本氧化鎵研發的中堅企業。
歐洲功率半導體穩紮穩打
歐洲素來在汽車工業和機械工程領域具有明顯優勢，這一終端優勢培育了歐洲在功率半導體和車用半導體領域的強大競爭力，英飛凌、恩智浦、意法半導體等不僅是歐洲的代表企業，更在全球名列前茅。
2020年4月16日，英飛凌宣佈完成對賽普拉斯半導體公司的收購。使得英飛凌在功率半導體領域的地位更加鞏固。去年，英飛凌花費16億歐元(19億美元)在奧地利建造了一座新工廠。該公司去年5月宣佈，已經完成了建築外殼的建設，並計劃在2021年底啓動設施。2月，英飛凌宣佈，為了緩解全球車用芯片產能不足的困境，將在奧地利新建12英寸晶圓廠，專門用於生產車用芯片，預計將於今年第三季度動工。
2020年3月初意法半導體收購法國氮化鎵(GaN)創新企業Exagan公司的多數股權。Exagan的外延工藝、產品開發和應用經驗將拓寬並推進意法半導體的汽車、工業和消費用功率GaN的開發規劃和業務。另外早在2019年，意法半導體還收購了瑞典碳化硅晶圓製造商Norstel AB。
博世在功率半導體領域，也在生產傳統硅基的IGBT和碳化硅功率半導體，前者主要打包成系統產品對外出售，後者則是計劃會直接對外銷售。博世於2019年10月正式宣佈開展碳化硅的相關業務，並在德國羅伊特林根建有一條車規級生產線。博世已於今年1月份在德累斯頓工廠開始生產其首批厚度僅為60微米的晶圓。今年3月份，歐洲大廠博世正在德國德累斯頓建設新的12英寸晶圓廠，投資額達到10億歐元。計劃今年下半年實現商用生產。新的生產工廠將生產功率半導體，可用於電動汽車及其他領域。
韓國發起自救主攻三代功率半導體
韓國在功率半導體領域相對薄弱，目前韓國國內市場規模約為20億美元，由於缺乏技術和專利，長期以來90%以上的市場需求依賴日本進口。自日本去年對三種關鍵半導體材料實施出口管制後，韓國企業就一直在尋求替代供貨源，同時，用國產擺脱日產也成為當地製造商的目標之一。於是他們也瞄準了第三代功率半導體。
今年年初，SK集團的投資控股公司SK Holdings以268億韓元的價格收購了韓國唯一的碳化硅（SiC）功率半導體制造商Yes Power Techniques的33.6％的股份。近些年來，SK集團對SiC功率半導體的投入不小。除了收購Yes Power Techniques的股份以外，SK Siltron 於還曾以4.5億美元收購美國化學大廠杜邦 (DuPont) 的碳化硅 (SiC) 晶圓業務，以其拓展車用功率半導體市場。SK Siltron表示，“在硅晶圓領域要追上日本恐怕很難，因此將在次世代技術上進行挑戰”。
近日，韓國政府發佈了一份先進功率半導體研發和產能提升計劃。 與傳統芯片相比，功率芯片可以處理更大的電壓和電流。 在民間企業的配合下，韓國政府計劃到2025年將市場競爭力提升到全球水平，以便到那一年韓國至少有5種先進的功率半導體產品上市。致力於SiC、GaN、Ga2O3三種材料的應用技術和技術，克服硅酮材料的侷限性，協助國內企業的材料和芯片研發工作。
韓國產業通商資源部在一份聲明中表示，將與韓國國內的代工廠建立6 - 8英寸的製造工藝，以擴大相關的代工服務。 “政府計劃積極支持研發和基礎設施建設，以搶佔仍處於早期階段的下一代功率半導體市場，並建立一個堅實的產業生態系統，”韓國產業通商資源部長官成允模在聲明中表示。
中國功率半導體重資投入
國內在功率半導體方面這幾年的發展步伐也很快，投資，建生產線，擴產，尤其是第三代半導體項目，遍地開花。
華為正在為公司的功率器件研發大肆招兵買馬，其中包括IGBT、MOSFET、SiC、GaN等主流的功率器件，據説隊伍目前已有數百人。在目前的國際形勢下，華為的海外業務受阻，新興的汽車業務成為了華為尋求增長的一個突破口，在華為業務板塊中的重要性越來越高。進軍做功率器件，無論是IGBT、SiC還是GaN都是為其汽車零部件供應商的身份蓋樓。再就是基於這些功率器件各自的優越特性為其自身的設備如基站電源、快充、光電子的研發等應用服務。
華潤微在今年2月份欲募集50億元，主要用於封裝測試標準功率半導體產品、先進面板級功率產品、特色功率半導體產品。該功率半導體封測基地計劃建設週期為三年，項目建成達產後，預計功率封裝工藝產線年產能將達約37.5億顆，先進封裝工藝產線年產能將達約22.5億顆。
今年3月初，斯達半導募資35億元人命幣，大舉押注SiC。項目達產後，預計將形成年產 36 萬片功率半導體芯片的生產能力。
也是在3月，安世半導體全球銷售資深副總裁張鵬崗在接受央視專訪時談到，聞泰科技安世半導體位於上海臨港的 12 寸晶圓廠已於今年一月破土動工，將於 2022 年 7 月投產，產能預計將達到每年 40 萬片。
而據《日本經濟新聞》4月9日報道，聞泰科技又計劃投資120億元人民幣，在上海建廠生產用於控制電路的功率半導體。報道稱，聞泰科技此次同荷蘭安世半導體合作建設的工廠將於2022年投入運營，主要生產功率半導體和晶體管等“分立半導體”。工廠在生產過程中將使用大口徑的12寸晶圓，年產量可達40萬枚，將成為分立半導體行業的世界第一大生產商。分立半導體不在美國的制裁範圍內。分立半導體無需精密加工，用傳統制造裝置也可實現生產。由於這些裝置在制裁名單之外，Omdia公司專家南川明認為，中國的企業容易自主進行設備投資。
2020年12月21日，士蘭微電子12吋特色工藝芯片生產線在廈門海滄正式投產！規劃項目總投資170億元，規劃建設兩條以功率半導體芯片、MEMS傳感器芯片為主要產品的12吋特色工藝功率半導體芯片生產線。 第一條12吋產線，總投資70億元，工藝線寬90納米，計劃月產8萬片。
近日，又一家功率半導體廠商芯導科技正式闖關科創板。申報稿顯示，芯導科技此次擬募集資金4.4億元，扣除發行費用後，將全部用於高性能分立功率器件開發和升級、高性能數模混合電源管理芯片開發及產業化、硅基氮化鎵高電子遷移率功率器件開發項目、以及研發中心建設項目。
諸如此類的功率半導體項目不勝枚舉。目前國內功率半導體產業鏈正在日趨完善，技術也正在取得突破，相信在新風口新技術之下，國內還是可以一搏的。