专家传真－化合物半导体竞赛 南台湾将成突围关键

化合物半导体酝酿新的竞赛。图／本报资料照片

工研院产科国际所报告显示，2025年全球化合物半导体市场价值将达到1,780亿美元，2019年至2025年的复合年成长率（CARG）预计约12.1％，其中，氮化镓（GaN）、 碳化矽（SiC）下一波切入市场的亮点，将会在通讯应用及电力电子应用。随着美国扩大对中国大陆晶片管制，化合物半导体在电动车、5G通讯、绿能电子等尖端产业的革新应用，正酝酿新的竞赛。

受到近年疫情影响，加上先前的美中贸易战、乌俄战争的经济制裁，都凸显关键技术及零组件不仅是贸易竞争的利器，也牵涉国家安全，特别是电动车及新一代能源发展，甚至国防应用，都离不开化合物半导体这一关键元件。

台湾南部是全球汽车零组件生产制造的重要据点，随着净零排放与电动车发展，未来车用电子包括电池、电机、电控系统等，可能逐步取代传统汽车引擎、油箱或变速箱，对南部厂商来说，是转型挑战也是契机。

而产业转型当前面临的两大考验，其一是数位转型、其二是净零排放，未来电动车、绿能产业回应国际减碳倡议，促使传统产业的转型行动成为必要。尽管目前化合物半导体材料产值占整体半导体产业仅8％，不过新型态半导体能使用于元件、模组、系统及智慧应用等多边价值链，可望驱动产业以群策群力模式，同步解决技术升级及净零排放两大议题。

换言之，化合物半导体的投资必须摆脱既有产业链分工型态，仰赖南部业者提出下游应用端的明确需求，并且参考软硬系统整合之经验，汇聚产业上游到下游逐步协作统合。

像是低轨道卫星有覆盖度达100％、轨道周期只需二小时等优势，未来低轨卫星将有大量部署缺口，会持续带动通讯元件需求上扬，有助补足5G、偏远地区通讯建设。至于在电力电子应用市场，SiC、GaN预估到2026年的市场规模，分别是48.96亿美元、15.35亿美元；2020～2026年CARG为38％及75％。

由此可见，GaN应用在电力电子市场的变化，近年多以消费性电子、PC、资料中心应用为主要驱动动力道，不过未来在车用市场会更受瞩目。另外，SiC功率元件受惠电动车、太阳能产业发展，因为具备高功率及高运作频率特性，未来会在中高电压（600V～2,000V以上）市场快速成长，成为产业投资重点。

工研院依循政府大南方计划核心理念，在南部打造化合物半导体与应用产业链。推动「化合物半导体南部发展基地」，由政府引导民间投资，协助车用零组件厂打造化合物半导体功率元件生态系，一方面于六甲设立化合物半导体设备关键技术研发基地，另一方面在沙仑基地，进行化合物半导体的研发及验证。

产业新聚落仰赖政府带头号召、法人单位综整各界资源建立合作平台，与业界共同拟定战略合作方案，面对未来挑战沙盘推演，是维持台湾竞争力不可或缺。自从美中贸易战、新冠疫情推动台厂制造基地移转，去年台商回流返乡投资金额上看300亿美元；另外半导体产业的贸易顺差达741亿美元，比整体国家整体贸易顺差还要高。

政府政策的投资力道持续加码，是另一大关键。以台南市为例，目前有南部科学园区及沙仑智慧绿能科学城，是台南两大双引擎带动半导体、生技医材、精密机械、光电绿能产业，未来长远的政策将强化南方科技廊带，包括从嘉义延伸至屏东，以高科技带动传统产业转型。

国际目前发展化合物半导体还在起步中，台湾的产业发展条件非常具备竞争力，甚至有机会向全球霸主挑战，工研院近来开始推动南方雨林计划，以「大带小」的方式，吸引更多南部厂商投入化合物半导体的应用研发，也期望吸引更多北部合作伙伴往南投资，为台湾创造更多护国神山新典范。