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解碼第3類半導體》電動車、太空、綠能都靠它!誰贏,就得天下
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解碼第3類半導體》電動車、太空、綠能都靠它!誰贏,就得天下

解碼第3類半導體》電動車、太空、綠能都靠它!誰贏,就得天下
(來源:設計●ivy)
撰文者:吳中傑、李玟儀 製作人:吳中傑
2021.11.10

近來資本市場最熱的話題之一:「第三類半導體」,這個次世代化合物半導體,目前台灣投入該領域的企業市值加總已近18兆,占台股總市值近34%。

在資本市場上,更追捧出許多飆股。例如布局其中的晶圓代工廠漢磊,過去1年股價狂漲438%,中美晶集團旗下的車用二極體廠朋程,股價也大漲208%。

它究竟是什麼技術?為何讓半導體業又喜又憂?本刊團隊耗時1個月追蹤發現,原來在鎂光燈照來之前,這產業竟一度困在謊言、騙局與虧損之中…

2004年,台灣爆發科技業史上最大規模掏空案─博達案。時任博達董事長的葉素菲,透過虛增營業額、以境外交易套取公司資金等手法,掏空該公司63億元,有4萬多名投資人被影響。在騙局還未被揭穿時,她賣給投資人的,正是化合物半導體的美夢。

當時,該產業多數公司因終端應用還未興盛,而處於虧損。被這案子波及後,眾人連帶懷疑:化合物半導體,會不會根本是場發展不起來的騙局?

「那時,對我們招募人才有很大傷害,」穩懋副董事長王郁琦回憶。

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17年間,這產業為什麼能從至暗變為光芒四射?

目前多數你想得到的晶片,像是電腦的CPU(中央處理器)、GPU(圖像處理器)、記憶體等,都可將其歸類為第1類半導體。

第2類、第3類半導體,則都是化合物半導體的一種,意思是用不只一種化學元素做為主要材料。

第2類半導體最常見的是砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)。手機中用來傳輸訊號的射頻元件、功率放大器,或是蘋果手機「刷臉」功能用到的雷射發光源VCSEL晶片,甚至電動車用來感測周邊地形的光達(LiDAR),都不能沒有它們。

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如今,則是化合物半導體再進化、第3類半導體要開始起飛的時刻。

當人們期待手機要在幾十分鐘內充飽電,當電動車成為主流、需要頻繁的轉換動輒上千伏特的高電壓,當太空衛星需要高頻率的傳輸⋯,此時,就需要比起前兩類半導體而言,更耐高溫,耐高壓的材料。台灣產學界稱之為次世代化合物半導體,中國則稱其為第3代半導體。

節能減碳、綠色永續的趨勢,也推了這領域一把。布局近10年的漢磊暨嘉晶董事長徐建華解釋,第3類半導體比起矽基半導體,讓能源在轉換過程中的耗損更小、轉換效率更佳,未來在太陽能、風電等產業也會被更大量使用。

「誰輸了第3代半導體就輸了!」中美晶榮譽董事長盧明光認為,一個國家要是在此領域落後,未來在電動車、5G、6G相關產業發展上,會失去優勢。

雖然,電動車、太空通訊等趨勢,也才處於正要爆發的起步階段,因此許多投入第三類半導體的廠商仍在蟄伏。目前這產業的產值仍小,但其成長性卻幾乎沒有任何科技領域可以匹敵。根據研調機構預估,以用在手機快充頭內的氮化鎵元件為例,從2020年至2026年的年複合成長率將達70%!

目前,台灣在第3類半導體的路上仍有許多荊棘。以國際競爭而言,目前這領域最強的還是歐美和日本,盧明光甚至認為,台灣整體發展落後歐美20年。

而且中國更在後急起直追。「現在中國在第3代半導體跑得比台灣還快,他們在第1代半導體沒有贏、第2代也輸我們,現在第3代才剛開始,(中國)不想再落後!」盧明光觀察。

因此,徐建華著急的呼籲,面對各國大軍競爭,台灣業者應積極抱團、打群架,甚至為了讓產業更有競爭力,漢磊不排斥成為被入股、整合的一方。

回顧自身,台灣目前在原料供給、人才上,也都面臨嚴苛挑戰。

在第3類半導體領域,全球原料幾乎掌握在少數歐美廠商手上,光市占第一的Wolfspeed就有超過6成市占率。而人才不足,更是整個當前半導體界普遍面臨的課題,連最具薪資競爭力的台積電和聯發科都怕招不滿,遑論相對小眾的化合物半導體公司。

即便面臨眾多挑戰,但這群曾從漫長黑暗中走出的人,並不因此灰心。

「(歐美)現在贏,也不代表以後會贏……,(台灣)現在慢,也不代表就會輸,」盧明光表示。

如同最傳統的矽基半導體,最早,也是歐、美、日領先台灣數十年,直到市場逐漸成熟、產值擴大,並且由台積電創辦人張忠謀提出晶圓代工模式,形成全球專業分工體系後,台灣才逐漸成為全球半導體產業的要角。

陳進財深信,台灣很有機會在第3類半導體再贏一次。憑藉著完整的半導體產業鏈,以及這產業未來坐大後,會需要更有效率的專業分工模式,屆時,我們很有機會在傳統半導體之外,再長出一座新護國神山。

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(它瀕臨破產,如何翻身化合物半導體界台積電?被唱衰活不過一年,憑什麼打進星鏈?「台灣不能再慢」中美晶創辦人盧明光看台廠落後現況、為了一場「押注」賠近十年?漢磊董座首度專訪、現在還能進場?長短線攻略解析⋯更多精彩內容請見1774期《商業周刊》)

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