美國電力芯片制造商Wolfspeed周五(9月9日)表示，將在北卡羅來納州查塔姆縣新建一座耗資數(shù)十億美元的工廠，生產(chǎn)為電動汽車等設備提供動力的芯片所用的原材料。

傳統(tǒng)的電源管理芯片是用硅制造的，硅也用于電腦和手機的微芯片，而Wolfspeed使用一種相對較新的材料碳化硅來制造芯片。Wolfspeed被認為是這項技術(shù)的領導者，宣稱公司生產(chǎn)了全球60%以上的碳化硅。

碳化硅動力芯片已經(jīng)受到電動汽車制造商的青睞，因為這種芯片可以處理高電壓，而且更節(jié)能。Wolfspeed表示，行業(yè)分析師估計，到2027年，這類電源芯片將占電力半導體市場的20%以上，而目前這一比例僅為5%。

新的工廠預計于2030年完工，將成為世界上最大的碳化硅材料工廠，工廠生產(chǎn)的碳化硅晶圓最初將主要用于Wolfspeed自身的芯片制造需求。

Wolfspeed首席技術(shù)官John Palmour告訴路透社，今年早些時候，Wolfspeed在紐約莫霍克谷開設了世界上第一家200毫米碳化硅制造工廠，并正在為另一家大型工廠選址。其他芯片制造商使用更小尺寸的晶圓。一般來說，晶圓片越大，制造工藝越先進。

帕爾默表示，新材料工廠距離Wolfspeed公司在北卡羅來納州的現(xiàn)有工廠約40分鐘車程。他說:“這實際上最終將使我們的碳化硅晶圓制造能力提高約13倍?！迸翣柲f，工廠的第一階段計劃于2024年完工，投資約20億美元，總投資可能達到50億美元。

國產(chǎn)龍頭市僅占1%!本土電源管理的芯片廠商紛紛排隊上市

近幾年，由于市場需求強勁，以及國產(chǎn)替代，國內(nèi)功率管理芯片企業(yè)均取得了不錯的成績，并出現(xiàn)了一股新的上市潮。據(jù)悉，英集芯、賽微微電、芯朋微、力芯微、必易微、希荻微等企業(yè)均已成功登上科創(chuàng)板，南芯科技、帝奧微、杰華特、微源股份、蕊源科技、鈺泰股份、南麟等一大批電源管理芯片企業(yè)，也都紛紛踏上了A股的新征程。

功率管理芯片與我們的日常生活緊密相連，在手機、汽車等領域有著廣泛的應用

說到電源管理芯片，相信很多人都不會陌生，因為在我們的日常生活中，很多時候都會使用到很多的充電器。功率管理芯片是一種用于控制電能的轉(zhuǎn)換、分配、檢測等功能的電子器件，它是電力供應的中樞和連接點。

根據(jù)其功能劃分，功率管理芯片主要有充電管理芯片、充電保護芯片、無線充電芯片、驅(qū)動芯片、交流/直流變換、DC/DC變換等。在中國，LDO作為一種低成本、低噪聲、低靜態(tài)電流的電力系統(tǒng)，已經(jīng)發(fā)展成為對電力系統(tǒng)的最大需求。

功率管理晶片的分類與功能

業(yè)界皆知，中國是世界上最大的電子產(chǎn)品制造和消費大國，因為各種電子產(chǎn)品及裝置都需要電壓調(diào)整等功率管理要求，因此其下游應用領域非常廣泛，目前已經(jīng)廣泛應用于消費電子、汽車電子、工業(yè)、新能源、通信等領域，與人們的生活息息相關(guān)。

在應用方面，功率管理芯片的主要應用領域是移動電話。根據(jù)產(chǎn)品的種類，大體上可以分為兩種，一種是手機內(nèi)插電源管理芯片，另一種是手機外部電源管理芯片。在手機的內(nèi)部電源管理芯片中，有充電管理芯片，DC/DC，充電泵，端口保護芯片，無線充電芯片，以及其他功能。而手機外部電源管理芯片，包含交流/直流、無線充電芯片(發(fā)送)等。

功率管理芯片移動電話市場

以無線充電器為例，其主要技術(shù)參數(shù)有：最大支持功率、方案架構(gòu)、輸入電壓值、支持的快充協(xié)議數(shù)目、是否有異物檢測、固件更新等。以上各項指標是無線充電芯片的核心性能指標，也是衡量其性能的重要指標。

制造世界上最先進的半導體所需的機器是現(xiàn)代工程的奇跡。被稱為極紫外光刻系統(tǒng)或 EUV，它們用人眼不可見的光波“沐浴”硅晶圓，將圖案刻蝕成硅片表面上需要精確在幾納米以內(nèi)的材料。為了產(chǎn)生特殊的光，EUV 用激光蒸發(fā)熔融錫，然后使用鏡子將輻射聚焦成更薄的波長。世界上只有一家公司——荷蘭的ASML Holding NV——能生產(chǎn)總線大小的設備，其成本超過 1.5 億美元，由 100,000 個獨立組件組成。

EUV 也是推動制造更小、更強大和更節(jié)能的半導體如何導致制造過程更加復雜和能源密集型的一個主要例證。但每臺機器的額定耗電量約為 1 兆瓦，約為前幾代設備的 10 倍。由于沒有其他替代品可以制造最先進的半導體，芯片行業(yè)可能是推動減少全球碳排放的重要絆腳石。

沒有人比全球最大的外包芯片供應商臺積電購買了更多的 EUV 。它目前擁有 80 多臺機器，并且正在安裝新一代機器，作為中國臺灣南部城市臺南 200 億美元芯片代工廠的一部分。由于運行 EUV 需要大量電力，預計臺積電很快將消耗比斯里蘭卡全部 2100 萬人口更多的能源。2020年，該公司占臺灣整體能源消耗的6%左右。預計到 2025 年將使用其中的 12.5%。

除臺積電外，主要存儲芯片生產(chǎn)商美光科技公司計劃在其位于臺北以南約兩小時車程的臺中生產(chǎn)基地使用至少一個 EUV。據(jù)彭博資訊分析師 Charles Shum 稱，在三年內(nèi)，臺灣代工廠中四分之一的芯片制造將需要 EUV 才能發(fā)揮作用。

桃園市國立中央大學管理學講座教授梁志遠表示，除非芯片制造商開始建造自己的發(fā)電廠，否則臺灣將沒有足夠的電力容量來容納其半導體產(chǎn)業(yè)。梁說，該島的運營儲備是衡量它必須應對不可預見的需求激增或供應中斷的額外容量，可能會在今年某個時候低于政府認為供應“充足”的 10%。