隨著電動車市場需求升溫,除各半導體廠積極佈局第三代半導體材料外,鴻海(2317-TW)也加入搶攻碳化矽(SiC)功率元件商機;雖然產業鏈上下游整合,有助加速產品開發進程,但目前SiC元件量產最大困難,除成本高昂,上游原料取得不易、碳化矽晶圓製程難度高等,均是當前面臨的挑戰。近來隨著電動車與混合動力車發展,第三代半導體材料碳化矽(SiC)材料快速在電動車領域崛起,主要應用包括車載充電器、降壓轉換器與逆變器。特斯拉(Tesla)已在旗下Model3電動車的逆變器中,率先採用SiCMOSFET元件,降低傳導與開關損耗,ModelS、ModelX也同樣採用SiC功率電子元件,提升續航力;而Honda、Nissan也證實在電動車上使用SiC電子元件,分別可降低46%及50%能源損失。據研調機構YoleDéveloppement預估,2023年起,SiC功率半導體全年產值年增幅將超過4成,2025年SiC功率半導體產值更可達32億美元。然而,SiC功率電子元件性能與散熱表現雖然較佳,但受限成本過高,加上碳化矽是堅硬、易碎的非氧化物陶瓷材料,長晶時間長、包括切割、研磨及拋光等加工製程相對困難,製程複雜、技術門檻高,良率表現不如矽晶圓,成為上游材料放量生產卡關的關鍵因素,也使碳化矽目前在電動車領域滲透率仍不高。中美晶(5483-TW)榮譽董事長、同時也是朋程(8255-TW)及大同(2371-TW)董座盧明光就直言,目前6吋矽晶圓價格是20美元,6吋碳化矽則要1500美元,當碳化矽成本可降至750美元,車用SiCMOSFET就有機會普及,但預期時間至少要5年以上。除面臨成本與技術困難,製造碳化矽晶圓原料,多需從國外進口,但越來越多國家視碳化矽材料為戰略性資源,採取出口管制,對台廠原料取得造成很大壓力。從台廠材料端來看,矽晶圓大廠環球晶(6488-TW)GaNonSiC(碳化矽基氮化鎵)目前只做到4吋,SiC(碳化矽)產能則朝6吋積極佈局中。去年環球晶與交大合作成立化合物半導體研究中心,盼透過產學合作方式,加速SiC基板自主開發生產;母公司中美晶更成為宏捷科(8086-TW)第一大股東,朝下游晶圓代工領域佈局;且為確保長期穩定供貨來源,環球晶早在2019年就與上游供應商GTAT,簽碳化矽晶球長約。漢民集團為國內最早投入研發化合物半導體的廠商,漢磊(3707-TW)4吋SiC產線已批量生產,6吋產線也已建置完成,為首家擴增SiC產能的晶圓代工廠,且集團內也有磊晶廠嘉晶(3016-TW)資源挹注,相關車用電子元件開發及品質系統認證也相當順利,目前持續努力改善良率中,但相關產品對營運貢獻仍不顯著。鴻海日前也透過買下旺宏(2337-TW)6吋廠,宣示進軍SiC市場的決心,並認為雖然集團在半導體業投入遲了30年,但現在剛好是第三代半導體從4吋轉往6吋的契機,未來該6吋廠將定位為研發基地、試產線,屬於小量產規模,目前集團規劃2024年SiC相關月產能可達1.5萬片。