《2024產業大趨勢》低碳轉型、5G專網與車用電子新興應用 為台廠第三類半導體帶來商機

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李淑蓮╱北美智權報　編輯部

市調機構Precedence Research報告數據顯示，2022 年全球第三類半導體市場規模為 432.3 億美元，預計到 2032 年將達到 1191.3 億美元以上，未來10年複合年成長率約11.08%(詳圖2)。

第三類半導體主要材料為碳化矽 （SiC）與 氮化鎵 （GaN）兩種，如果以市場來應用來看，又可分為高頻通訊元件及功率元件兩大類。資策會MIC於第36屆MIC FORUM Fall《智匯》研討會中，預測第三類半導體功率元件全球市場將從2021年的8億美元成長至2030年的171億美元，年複合成長率達39.8%；而通訊元件則將從2021年9億美元成長至2030年的31億美元，年複合成長率為14.7% (詳圖1)。

展望第三類半導體市況，資策會MIC資深產業分析師周明德表示，2024年SiC功率元件將有新成長動能，主要來自8吋新廠產能陸續開出、各車廠電動車規劃於2025年大量上市，以及再生能源需求。觀測GaN功率元件，中低電壓產品在資訊產品市場需求持續成長，另外，高電壓產品仍待車用充電市場發展。此外，周明德指出，各國2050年淨零碳排目標、產品電氣化趨勢驅動電動運輸等新興應用市場成長，帶動能源、工業製造高效轉型，加上B5G/6G需求等趨勢，皆驅動第三類半導體市場快速成長。

圖1. 2021至2030第三類半導體功率元件及通訊元件產業產值統計及預估

圖2. 2022至2032第三類半導體產業產值統計及預估

至於GaN通訊元件部分，2023年因5G基地台建設趨緩而影響表現，有望在5G專網應用興起後好轉。周明德表示，5G專網需求預期帶動具有小型化與高功率特性的第三類半導體通訊元件成長，已有不少廠商為了讓第三類半導體通訊元件更被市場接受，開始開發新的GaN on Si通訊元件技術，期望打入毫米波手機市場。雖然短期全球5G市場成長趨緩，中長期仍看好5G專網需求發展，帶動小型基地台需求快速成長，為第三類半導體通訊元件帶來新的成長動能。

面對市場預期的快速成長，周明德指出，國際大廠均積極擴增產能搶占市場，朝8吋製程開發，並透過發展新基板與製程技術降低產品成本，期望未來更多電氣產品改用第三類半導體功率元件。至於台廠商機方面，周明德認為在技術上，台灣有矽基半導體製程技術優勢，未來應以GaN on Si技術為主，並在SiC朝向超高電壓、高溫等特殊環境與應用產品發展。目前台廠於第三類半導體仍以晶圓代工為主，占產值高達85%以上，長遠來看，應持續加強IC設計產品與應用發展，鎖定低碳轉型、5G專網與車用電子新興應用發展，積極促進國內外技術合作，強化產品設計能力。

圖3. 台灣第三類半導體產業未來發展重點及商機

政府政策把關，推升使用效率

除了終端應用的帶動外，政府的政策也推動著第三類半導體的成長。再生能源系統和電動車等應用與多國政府的淨零碳排目標是相符的，而這兩項應用對高功率元件有很大需求，因此，歐美相關單位甚至製定第三類半導體的使用規範，為第三類半導體終端應用效率性能把關。包括：

● EPA 的能源之星計畫（Energy Star program）為製造活動中使用的第三類半導體材料設定了最低能源效率標準。

● 美國能源部製定了第三類半導體材料的最低能源效率標準。這些標準定期更新，以確保它們反映技術和能源效率的最新進展。

● 美國加州能源委員會已通過法規，要求在該州銷售的第三類半導體材料必須符合最低能源效率標準。該法規還要求製造商提供產品標籤上的訊息，例如能源效率等級和估計的年度能源成本。

● 美國能源部關於第三類半導體材料能源效率標準的規則制定，為第三類半導體材料設定了最低能源效率標準。該規則還要求製造商提供產品標籤上的訊息，例如能源效率等級和估計的年度能源成本。

● 美國能源部的電器和設備標準計劃已為商業建築中使用的第三類半導體材料製定了最低能源效率標準。該計劃還提供獎勵和回扣，鼓勵消費者購買更節能的車款。

區域性市場分布

從2022年數據來看，亞太地區第三類半導體材料市場營收比重最大；如單從營收來看，2022年全球第三類半導體材料市場由亞太地區主導。這應該是由於亞太地區電子產業需求旺盛，從而對第三類半導體材料需求也不斷增長，預見亞太地區在短期仍會保持主導地位。亞太地區當中，中國、日本和韓國等國家正如火如荼推動 5G 的實施，加上創新技術的興起，預計將推動第三類半導體材料市場持續擴張。

至於美國的部分，因再生能源和電動車的需求不斷增長，也將促進第三類半導體材料市場的成長；預計第三類半導體材料將更頻繁地應用於物聯網、人工智慧和機器人等尖端技術，推動美國市場的擴張。

而歐洲則預期會出現較溫和的成長，其中汽車和航空航太領域是歐洲地區第三類半導體材料的兩個最大應用市場。此外，隨著高速資料傳輸需求的成長，5G技術的出現，也有望加速第三類半導體材料市場在歐洲擴張。

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