2019年7月，豐田與電裝聯合宣布將成立一個新的合資企業。新公司計劃于2020年4月成立，主要研發下一代車載半導體技術。他們將目光投向了能夠挑戰SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）的功率半導體氧化鎵、金剛石。

通過對產品基本結構和加工工藝的深入研究，新合資公司將致力于面向用于電動車輛的功率模塊、或是用于自動駕駛車輛的外圍監控傳感器等電子元件的先進前瞻技術開發。

新公司由電裝把控主導權，注冊資本5000萬日元，其中電裝出資51%，豐田出資49％。新公司總部設在電裝的前瞻技術研究所內，計劃成立初期員工人數約為500人。

瞄準氧化鎵

相較燃油車，新能源汽車中用到功率器件的部件更為廣泛。電機控制器、DC-DC變換器、充電/逆變、電空調驅動等高壓部件一般使用的是IGBT功率模塊。而且OBC、DC/DC已在轉向使用SiC基功率器件。

隨著電氣化、自動化的發展，新能源汽車對功率器件的性能和可靠性提出了更為嚴苛的要求：更高的工作電壓、更快的開關頻率、更大的電流承載能力、更高的耐溫性能、更強的散熱能力。

當前，功率半導體技術選擇上，IGBT是現在主流的產品，而SiC被視為第三代功率半導體材料，成為羅姆、英飛凌、比亞迪的投資重點。

不過，SiC不是終點。氮化鎵、金剛石、氧化鎵均是半導體公司、整車廠關注的研究熱點。

比亞迪SiC晶圓

本次豐田和電裝的合作就將重點放在了金剛石、氧化鎵上。豐田，作為全球鮮少能夠自產IGBT的整車廠，與富士電機、三菱電機、電裝深入合作。電裝，入股英飛凌，與京都大學創辦的一家科技初創公司FLOSFIA合作，加強車載半導體產品的開發和應用。他們都在投資和開發新一代功率半導體器件，減少和降低用于電動汽車的功率模塊的成本、尺寸。

為什么不是SiC？

提到下一代功率器件，豐田和電裝公司之前各自都專注于研發SiC，但是新公司的研發重點卻不是SiC，而是專注于研究新型材料。

電裝技術人員在接受日經記者采訪時指出，“電裝的SiC功率器件目前已經被用于即將上市的量產車型，開發和業務部門會共同負責它的商業化應用。而新的合資公司將專注于氧化鎵或金剛石等有望挑戰SiC的功率半導體材料”。

其中，氧化鎵最為期待。電裝工程師表示“公司管理層對該材料的潛力評價很高”。電裝投資的FLOSFIA（總部在京都），是一家致力于研發氧化鎵的功率半導體器件的初創公司。電裝已經開始與FLOSFIA聯合研究氧化鎵面向汽車的應用。

另一方面，關于SiC，新公司也將著手解決一部分的課題，例如如何實現SiC基板的低成本化，SiC單晶的高速生長技術。

從研發到生產的整合

隨著新的半導體研發公司的成立，到2020年第一季度，電裝將集成半導體和電子元件從研發到生產的全部能力。

實際上在2019年4月雙方宣布成立新公司時，就已經正式決定將電裝和豐田的主要電子元件業務整合到電裝。他們為此簽訂了業務轉讓協議。

在生產方面，豐田和電裝的計劃是，將于2020年4月1日把豐田廣瀨工廠內的電子元件生產全部整合到電裝內。該工廠的土地、廠房、設備、軟件等全部都將轉讓給到電裝。而廣瀨工廠自身擁有SiC功率器件的生產設施，例如專用于SiC的潔凈室等。由此可以推測廣瀨工廠將會是豐田未來的SiC核心量產工廠。

開發方面，豐田同樣計劃于2020年4月1日將圖紙和開發設備等轉移到電裝，完成整合。

豐田與電裝就半導體研發和生產的整合，進一步凸顯出他們對車載半導體的重視。巨頭之間的資源整合，也加速著新技術的研發和應用進程。

配備了SiC功率元件的豐田“Carmry”的HEV原型車（圖片：豐田汽車公司）

這不由得使我們聯想到大眾5月份時的動作。它與兩家半導體大供應商達成合作關系，一是Cree，它成為了大眾汽車FAST（Future Automotive Supply Tracks，未來汽車供應鏈）項目SiC碳化硅的獨家合作伙伴。二是英飛凌，它成為大眾FAST項目戰略合作伙伴，合作點集中在大眾MEB電力驅動控制解決方案中的功率模塊。

自從大眾和豐田陸續表現出在電動汽車的推進上的強勢，他們在功率半導體上的競爭也進一步加劇。借助與本土供應商之間天然的強紐帶，豐田正在搶占功率半導體技術的制高點。

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