專家傳真－化合物半導體競賽 南臺灣將成突圍關鍵

化合物半導體醞釀新的競賽。圖／本報資料照片

工研院產科國際所報告顯示，2025年全球化合物半導體市場價值將達到1,780億美元，2019年至2025年的複合年成長率（CARG）預計約12.1％，其中，氮化鎵（GaN）、 碳化矽（SiC）下一波切入市場的亮點，將會在通訊應用及電力電子應用。隨着美國擴大對中國大陸晶片管制，化合物半導體在電動車、5G通訊、綠能電子等尖端產業的革新應用，正醞釀新的競賽。

受到近年疫情影響，加上先前的美中貿易戰、烏俄戰爭的經濟制裁，都凸顯關鍵技術及零組件不僅是貿易競爭的利器，也牽涉國家安全，特別是電動車及新一代能源發展，甚至國防應用，都離不開化合物半導體這一關鍵元件。

臺灣南部是全球汽車零組件生產製造的重要據點，隨着淨零排放與電動車發展，未來車用電子包括電池、電機、電控系統等，可能逐步取代傳統汽車引擎、油箱或變速箱，對南部廠商來說，是轉型挑戰也是契機。

而產業轉型當前面臨的兩大考驗，其一是數位轉型、其二是淨零排放，未來電動車、綠能產業迴應國際減碳倡議，促使傳統產業的轉型行動成爲必要。儘管目前化合物半導體材料產值佔整體半導體產業僅8％，不過新型態半導體能使用於元件、模組、系統及智慧應用等多邊價值鏈，可望驅動產業以羣策羣力模式，同步解決技術升級及淨零排放兩大議題。

換言之，化合物半導體的投資必須擺脫既有產業鏈分工型態，仰賴南部業者提出下游應用端的明確需求，並且參考軟硬系統整合之經驗，匯聚產業上游到下游逐步協作統合。

像是低軌道衛星有覆蓋度達100％、軌道週期只需二小時等優勢，未來低軌衛星將有大量部署缺口，會持續帶動通訊元件需求上揚，有助補足5G、偏遠地區通訊建設。至於在電力電子應用市場，SiC、GaN預估到2026年的市場規模，分別是48.96億美元、15.35億美元；2020～2026年CARG爲38％及75％。

由此可見，GaN應用在電力電子市場的變化，近年多以消費性電子、PC、資料中心應用爲主要驅動動力道，不過未來在車用市場會更受矚目。另外，SiC功率元件受惠電動車、太陽能產業發展，因爲具備高功率及高運作頻率特性，未來會在中高電壓（600V～2,000V以上）市場快速成長，成爲產業投資重點。

工研院依循政府大南方計劃核心理念，在南部打造化合物半導體與應用產業鏈。推動「化合物半導體南部發展基地」，由政府引導民間投資，協助車用零組件廠打造化合物半導體功率元件生態系，一方面於六甲設立化合物半導體設備關鍵技術研發基地，另一方面在沙崙基地，進行化合物半導體的研發及驗證。

產業新聚落仰賴政府帶頭號召、法人單位綜整各界資源建立合作平臺，與業界共同擬定戰略合作方案，面對未來挑戰沙盤推演，是維持臺灣競爭力不可或缺。自從美中貿易戰、新冠疫情推動臺廠製造基地移轉，去年臺商迴流返鄉投資金額上看300億美元；另外半導體產業的貿易順差達741億美元，比整體國家整體貿易順差還要高。

政府政策的投資力道持續加碼，是另一大關鍵。以臺南市爲例，目前有南部科學園區及沙崙智慧綠能科學城，是臺南兩大雙引擎帶動半導體、生技醫材、精密機械、光電綠能產業，未來長遠的政策將強化南方科技廊帶，包括從嘉義延伸至屏東，以高科技帶動傳統產業轉型。

國際目前發展化合物半導體還在起步中，臺灣的產業發展條件非常具備競爭力，甚至有機會向全球霸主挑戰，工研院近來開始推動南方雨林計劃，以「大帶小」的方式，吸引更多南部廠商投入化合物半導體的應用研發，也期望吸引更多北部合作伙伴往南投資，爲臺灣創造更多護國神山新典範。