特斯拉大砍 SiC 攪亂投資布局?GaN 達人樂觀看「台廠新商機」

作者 | 發布日期 2023 年 03 月 15 日 8:35 | 分類 晶片 , 材料、設備 , 電動車 line share follow us in feedly line share
特斯拉大砍 SiC 攪亂投資布局?GaN 達人樂觀看「台廠新商機」


特斯拉宣布下一代電動車平台縮減 75% 碳化矽(SiC)用量,引發業界關注,會如何影響 SiC 產業仍待觀察。有「GaN 達人」稱號、工研院電子與光電系統研究所組長方彥翔認為,特斯拉減少用 SiC,反倒是台廠以「GaN」切入電動車領域的好機會。

方彥翔指出,電動車需要高電壓材料,仍以 SiC 或 GaN 為主要選擇。GaN 因具備高電子遷移率特性,適合 100kHZ~10MHz 的低中瓦數應用,像 DC / DC 轉換器和車載充電器(OBC)都是機會點。

這次特斯拉降低 SiC 用量,意味 GaN 有機會進入更多車用應用。方彥翔指出,短期看,GaN 要打入逆變器可能很難,但 OBC 有發展機會。目前電池系統為 400V,有線勁大、體積大、損耗高等缺點,未來 2030 年將全面改成 800V 電池系統,必須縮小線圈束徑和體積、提升充電速度,元件也必須承受超過 1,200V 更高崩壓,因此 OBC 產品必須朝輕量化、體積小、高效能、低成本發展,而 GaN 的高頻操作率有機會達到目標。

材料特性部分,GaN 要到 1,200V~1,700V 相當困難,所以短期 1,200V 以上都是 SiC 的天下,800V則是 GaN 的機會。方彥翔指台廠具上中下游完整 GaN 產業鏈,雖然目前 GaN 應用是電子領域,台廠處於落後階段,供應鏈占整體不到 8%,但台灣矽半導體產業占世界領先地位,加上台灣 GaN 的光電領域成功經驗,以矽基板(Si)為基底,應用功率元件 6~8 吋 GaN on Si 發展,仍有機會在全球供應鏈搶占鰲頭。

台灣代工廠要搶商機,綁定 IC 新創、終端車廠相當關鍵

談到台廠該如何把握機會,方彥翔認為,台灣 GaN 代工廠可綁定 IC 新創廠商及終端車廠,三方合作更有機會成功。由於 GaN 特性與傳統矽元件不太一樣,容易受外部訊號影響造成元件失效,如「突波」訊號,河道前突然打開水壩的柵門,大量水灌注時會產生很大波浪影響到訊號,走開一段距離才會穩定,所以需要 IC 設計控制解決問題。

車廠部分,由於電動車產業複雜程度高,每個環節都必須驗證,方彥翔強調「GaN 的驗證瓶頸」是台灣目前最須克服的一環,「GaN 要走到終端真的很困難,因為太多元件需驗證,所以不管如何一定要有車廠這個角色。」因此台灣代工廠是否有車廠對接,車廠是歐美還是日本,都是必須布局的點。值得注意的是,除了國際大牌車廠,鴻海 MIH 聯盟也有機會成為台廠突圍關鍵。

工研院角色是提供 IC 新創、台灣代工廠和終端車廠三方對接平台,提供與業界相容的 design rule(設計規則)給 IC 設計,使廠商研發階段可快速驗證材料、設備與 IC 設計的可行性,縮減前置研發時間,待量大時即直接下單台灣代工廠。

方彥翔指出,工研院積極打造與國內 GaN 代工廠橋接的試量產平台,也掌握磊晶技術能量,除了 GaN 用在 Si,更發展 GaN on X-substrate(如 SiC 及 QST 等),同時積極朝建立快速元件驗證平台,產生結果能快速與國內代工廠對接,工研院做研發,轉量產時候也能快速接軌,更能幫助產業發展,並帶領台灣產業進入國際終端業者。

本文與產能再提升,第三類半導體前景無限研討會合作

由TrendForce主辦的「產能再提升,第三類半導體前景無限研討會」將於3月24日(五)舉行,這場研討會將邀請TrendForce分析師曾冠瑋,以及鈺祥企業、工研院電工系統所、Innoscience、onsemi、GaN Systems等業界代表分享目前產能狀況及相關應用。

(首圖來源:科技新報)

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