郭靚德

近年來第三類半導體碳化矽（Silicon carbide, SiC）備受市場討論，主要在於其所能承受之電壓與溫度較高、電源轉換效率更好、高頻傳輸效率更佳，可應用於電動車、再生能源、光電、衛星通訊、國防、軍事等領域；再加上，SiC材料取得不易，上游關鍵長晶料源被各國視為重要戰略物資，全球主要國家趨之若鶩，紛紛在國際局勢動盪的今日，於半導體國家戰略基礎上發展第三類半導體產業。

慕尼黑汽車展為觀測汽車產業發展的重要指標，展現了全球汽車工業發展的潮流趨勢，也是各大品牌車廠、系統廠商、智慧化解決方案廠商大秀肌肉的國際交流平台。本文主要關注展會中最新汽車產業發展趨勢，包括歐洲老牌車廠推出的最新概念車車款、「中國速度」如何加速歐洲車廠電動化轉型進程、電動車充電解決方案如何解決歐洲當前能源問題等，供製造業業者參考。

n 分析寬能隙功率半導體發展趨勢及減碳應用策略與方向n 探討寬能隙功率半導體材料之應用n 了解化合物半導體功率元件產業與車用相關議題n 主要國家發展及中國大廠在第三代半導體產業的相關布局寬能隙功率半導體（Wide Band Gap, WBG）也稱為「第三代半導體」，其高能效、耐高溫高壓的特性，有助於減少電力轉換過程中的能源耗損，所以能提升再生能源的發電效率，預期未來在提升再生能源、電網、儲能、電動車、雲端運算中心、工業馬達的電力轉換及使用效率等領域，應用寬能隙功率半導體元件，對全球節能減碳需求將會帶來極大的貢獻。運用「碳化矽」（SiC）或「氮化鎵」（GaN）等寬能隙材料所製作的化合物半導體，一般通稱為「寬能隙半導體」，雖然具備高能效、耐高溫高壓等優勢，但因為化合物不是天然存在於地球上的物質，多數只能藉由繁複的人工合成方式生產，因此產生礙於生產成本高昂而無法快速普及的待解課題。SiC功率元件可應用於電動車、太陽光電、風電以及5G射頻等快速發展的應用場景，具備潛在的龐大商機，中國大陸在十四五規劃中明確將寬能隙半導體列為重點發展產業，政策鼓勵SiC與GaN等主要廠商大力擴產，並推動技術升級以朝向更大尺寸的晶圓發展。國際能源署（International Energy Agency, IEA）推估2050年全球風力和太陽光電的發電量，若採用寬能隙半導體將可能帶來可觀的節能潛力，先進國家投入開發寬能隙半導體技術，對開發中國家之再生能源發展將帶來間接的助益。因此，觀察全球主要廠商的展趨勢與布局，臺灣業者該如何在寬能隙半導體產業鏈上游，扮演重要的供應角色，在市場需求占比仍不高的此時，進一步以成本較低的國產元件，將寬能隙半導體導入應用層面，提升技術以協助加速我國節能減碳的步伐。自2015年巴黎協議後，「2050年淨零排放」成為國際共識。各國政府紛紛制定減碳目標及相關政策，期望能夠降低因氣候暖化所產生的人類永續發展威脅。近年來我國半導體產業的產值及技術不斷成長，已經成為全球關注的焦點。但是在淨零碳排的浪潮下，半導體產業勢必要有更積極的減碳思維及行動力，才能夠保持我國半導體產業的競爭力。

寬能隙功率半導體（Wide Band Gap, WBG）也稱為「第三代半導體」，其高能效、耐高溫高壓的特性，有助於減少電力轉換過程中的能源耗損，所以能提升再生能源的發電效率，預期未來在提升再生能源、電網、儲能、電動車、雲端運算中心、工業馬達的電力轉換及使用效率等領域，應用寬能隙功率半導體元件，對全球節能減碳需求將會帶來極大的貢獻。 運用「碳化矽」（SiC）或「氮化鎵」（GaN）等寬能隙材料所製作的化合物半導體，一般通稱為「寬能隙半導體」，雖然具備高能效、耐高溫高壓等優勢，但因為化合物不是天然存在於地球上的物質，多數只能藉由繁複的人工合成方式生產，因此產生礙於生產成本高昂而無法快速普及的待解課題。SiC功率元件可應用於電動車、太陽光電、風電以及5G射頻等快速發展的應用場景，具備潛在的龐大商機，中國大陸在十四五規劃中明確將寬能隙半導體列為重點發展產業，政策鼓勵SiC與GaN等主要廠商大力擴產，並推動技術升級以朝向更大尺寸的晶圓發展。 國際能源署（International Energy Agency, IEA）推估2050年全球風力和太陽光電的發電量，若採用寬能隙半導體將可能帶來可觀的節能潛力，先進國家投入開發寬能隙半導體技術，對開發中國家之再生能源發展將帶來間接的助益。因此，觀察全球主要廠商的展趨勢與布局，臺灣業者該如何在寬能隙半導體產業鏈上游，扮演重要的供應角色，在市場需求占比仍不高的此時，進一步以成本較低的國產元件，將寬能隙半導體導入應用層面，提升技術以協助加速我國節能減碳的步伐。 自2015年巴黎協議後，「2050年淨零排放」成為國際共識。各國政府紛紛制定減碳目標及相關政策，期望能夠降低因氣候暖化所產生的人類永續發展威脅。近年來我國半導體產業的產值及技術不斷成長，已經成為全球關注的焦點。但是在淨零碳排的浪潮下，半導體產業勢必要有更積極的減碳思維及行動力，才能夠保持我國半導體產業的競爭力。

美中角力逾三年，美國政府對新興技術與重點產業關鍵技術的管制力道日漸加強。2022年7月27日，美國參議院表決通過H.R.4346修正案《晶片與科學法案》(The CHIPS and Science Act of 2022)，限制獲得補助在美建廠的業者，10年內不得投資中國大陸半導體，想要保護美國半導體產業的立意昭然若揭，雖然該項法案細節仍在研議中，但後續情勢的可能發展，已經仍引起各界的關注。美國於2022年8月，禁止NVIDIA與AMD的高階AI加速器晶片銷往中國大陸，意圖要精準狙擊中國大陸先進AI運算發展，想要透過半導體先進製程技術出口管制措施，限制中國大陸取得特定高科技產業新興技術，目的是要維持美國的全球影響力與話語權。然而中國大陸的晶圓代工產業，雖然因此明顯受到管制措施的衝擊，但是也反而促進對自主技術開發的急迫性。2021年的晶片缺貨潮，激發各國將半導體「產能」視為國家重要戰略物資，繼美中科技戰之後，美國、臺灣、韓國、日本、歐洲、中國等市場，皆以國家層級的規模，陸續啟動半導體軍備競賽。全球主要半導體供應商逐漸感受到地緣政治變化、供應鏈斷鏈不確定等因素所帶來的壓力，產業經營環境因為政經情勢的介入而日趨複雜難測。臺灣的晶圓代工產能、營收皆位居全球第一，各廠商除了積極規劃擴產之外，面對各國的在地化生產政策，業者的生產據點布局也成為關注焦點，分析各區域客戶的需求角度，或許更易瞭解半導產業版圖的變化樣貌。國際大廠為避免再度面臨晶片供應短鏈與斷鏈危機，包括蘋果、特斯拉、亞馬遜、阿里巴巴等業者，為了鞏固自家供應鏈的穩定性，紛紛朝向「自研設計晶片」的領域發展，其中，因為端點產品與雲產品的切入角度差異，很有可能在未來形成不同的發展走向與影響。繼台積電2020年耗資120億美元在美國設廠之後，又再到日本熊本縣建造晶圓廠，而日本政府也提供補助並參與投資，更鼓勵日本企業以不同形式共同參與投資計畫，這項半導體布局規劃，是否能有效的讓失落三十年的日本半導體產業，脫離被邊緣化的魔咒。2022年全球IC設計產業產值2,016億美元，較去年成長18.5%，以網通、資料中心相關晶片銷售為主要的支撐力道。繼2022年Intel宣布併購以色列專業晶圓代工業者Tower Semiconductor後，南韓記憶體大廠SK Hynix也即將在2025年第一季，完成收購整併Intel的NAND Flash相

內容特色n 分析寬能隙功率半導體發展趨勢及減碳應用策略與方向n 探討寬能隙功率半導體材料之應用n 了解化合物半導體功率元件產業與車用相關議題n 主要國家發展及中國大廠在第三代半導體產業的相關布局 寬能隙功率半導體（Wide Band Gap, WBG）也稱為「第三代半導體」，其高能效、耐高溫高壓的特性，有助於減少電力轉換過程中的能源耗損，所以能提升再生能源的發電效率，預期未來在提升再生能源、電網、儲能、電動車、雲端運算中心、工業馬達的電力轉換及使用效率等領域，應用寬能隙功率半導體元件，對全球節能減碳需求將會帶來極大的貢獻。運用「碳化矽」（SiC）或「氮化鎵」（GaN）等寬能隙材料所製作的化合物半導體，一般通稱為「寬能隙半導體」，雖然具備高能效、耐高溫高壓等優勢，但因為化合物不是天然存在於地球上的物質，多數只能藉由繁複的人工合成方式生產，因此產生礙於生產成本高昂而無法快速普及的待解課題。SiC功率元件可應用於電動車、太陽光電、風電以及5G射頻等快速發展的應用場景，具備潛在的龐大商機，中國大陸在十四五規劃中明確將寬能隙半導體列為重點發展產業，政策鼓勵SiC與GaN等主要廠商大力擴產，並推動技術升級以朝向更大尺寸的晶圓發展。國際能源署（International Energy Agency, IEA）推估2050年全球風力和太陽光電的發電量，若採用寬能隙半導體將可能帶來可觀的節能潛力，先進國家投入開發寬能隙半導體技術，對開發中國家之再生能源發展將帶來間接的助益。因此，觀察全球主要廠商的展趨勢與布局，臺灣業者該如何在寬能隙半導體產業鏈上游，扮演重要的供應角色，在市場需求占比仍不高的此時，進一步以成本較低的國產元件，將寬能隙半導體導入應用層面，提升技術以協助加速我國節能減碳的步伐。自2015年巴黎協議後，「2050年淨零排放」成為國際共識。各國政府紛紛制定減碳目標及相關政策，期望能夠降低因氣候暖化所產生的人類永續發展威脅。近年來我國半導體產業的產值及技術不斷成長，已經成為全球關注的焦點。但是在淨零碳排的浪潮下，半導體產業勢必要有更積極的減碳思維及行動力，才能夠保持我國半導體產業的競爭力。