SiC-Halbleiterfertigung in China Elektroauto-Ambitionen: Foxconn setzt auf SiC-Leistungshalbleiter

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SiC-Leistungshalbleiter galten bisher als zu teuer für die Massenproduktion von Elektroautos. Das könnte sich demnächst ändern. Asiatische Auftragsfertiger wie Foxconn investieren massiv in Produktionskapazitäten.

Leistungshalbleiter auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) etablieren sich immer mehr als Halbleiter der Zukunft, besonders für Anwendungen in Elektroautos. Einen weiteren Beweis für diesen Trend hat gerade Foxconn geliefert.

Erst vor kurzen kaufte das Unternehmen eine 6-Zoll-Chipfabrik von Macronix in Taiwan, die es zu einer „Produktionsbasis für SiC-Chips“ ausbauen will, wie Foxconn-CEO Young Liu der japanischen Wirtschaftszeitung Nikkei Asia anvertraute.

Der taiwanesische Hersteller, der bislang vor allem als Auftragsfertiger für Apples iPhone bekannt ist, positioniert sich in letzter Zeit als Zulieferer der Automobilindustrie. Durch die steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen werde auch die Nachfrage nach SiC-Leistungshalbleitern deutlich steigen, sagte der CEO bei der Ankündigung des Deals.

Auto-ICs: Idealer Einstiegszeitpunkt

Der Zeitpunkt für den Einstieg ins Auto-IC-Geschäft könnte nicht günstiger sein, da die Branche weltweit wegen fehlender Halbleiter Produktionskapazitäten herunterfahren muss. Schon wieder haben verschiedene Autohersteller Produktionsstopps und Kurzarbeit angekündigt, etwa Daimler für sein Werk in Bremen oder Ford in Köln.

Ebenso ergeht es dem Stammwerk von VW oder Audi. Nur die BMW-Werke sind „im Moment weltweit gut versorgt“, sagte ein Sprecher am Donnerstag der dpa. In Leipzig laufe die Produktion normal, in München und Dingolfing nach den Sommerferien diesen Montag wie geplant wieder an, auch Oxford starte diese Woche wieder.

Foxconn plant, noch einmal einen ähnlich hohen Millionenbetrag in die Ausrüstung der Fabrik zu investieren, die dann ab 2024 eine monatliche Produktionskapazität von 15.000 Wafern haben soll, genug, um SiC-Chips für 360.000 Elektrofahrzeuge pro Jahr zu liefern, schreibt Nikkei Asia. Damit werden die Taiwanesen zu einem direkten Konkurrenten für derzeit führende Produzenten von SiC-Chips wie Infineon, ROHM oder Cree.

SiC-Leistungshalbleiter sind die bessere Wahl für MOSFETs und IGBTs

In der asiatischen Halbleiter-Industrie verfestigt sich die Überzeugung, dass SiC-Leistungshalbleiter eine bessere Wahl für MOSFETs und IGBTs sind als die bislang üblichen Silizium-Chips. Sie sind vergleichsweise leichter, kleiner, haben eine höhere Energiedichte und eine bessere thermische Leitfähigkeit.

Hinzu kommt ein höherer Temperaturwiderstand. „Motor-Controller, die SiC-Leistungschips verwenden, sind ein effektiver Weg um die Reichweite und Energieeffizienz von Elektrofahrzeugen zu steigern,“ schreibt Reporterlink in einer Marktanalyse.

Der chinesische Autohersteller BYD, dessen Geschäft mit Elektroautos und Hybriden derzeit boomt, hat bereits einen eigenen Motor-Controller auf Basis von SiC entwickelt und stellt diesen bei seiner Unternehmenstochter BYD Semiconductors in Serie her.

Chinesische Motor-Controller auf SiC-Basis in Eigenproduktion

Im Elektroauto BYD Han werde dieser selbst produzierte SiC-Chip seit dem 11. August serienmäßig verbaut, berichtet das chinesische Halbleiter-Fachmedium Bandaoti Hangye Guancha. Es handele sich um „das erste Drei-Phasen-Vollbrücken-Modul auf Basis von SiC der Welt, das in großen Stückzahlen in Motor-Controllern installiert werden kann“, schreibt das chinesische Chip-Portal.

Auch der chinesische Autohersteller Geely hat vor kurzem angekündigt, dass seine jüngste Plattform für reine Elektrofahrzeuge mit SiC-Technologie von Rohm ausgestattet ist. Die Siliziumkarbid-Halbleiter kommen dort sowohl in elektronischen Kontrolleinheiten sowie in der fahrzeugeigenen Ladetechnik zum Einsatz.

Eine Tochterfirma von Geely hat zudem gerade ein neues Gemeinschaftsunternehmen mit dem chinesischen SiC-Hersteller Xinjuneng Semiconductor gegründet. „Guangdong Acco Power“ werde die Lokalisierung der SiC-Technologie in China vorantreiben, berichten chinesische Medien. Auch der OEM Leap Motor hat die Serienproduktion von elektronischen Kontrollmodulen auf SiC-Basis ab 2023 angekündigt.

Insgesamt haben schon mehr als ein Dutzend chinesischer Autohersteller entweder begonnen oder angekündigt, SiC-Chips zu verbauen, berichtet das chinesische Chip-Portal.

SiC-Leistungshalbleiter: Produktion steigt um 40 Prozent, Preise sinken

Das Marktforschungsunternehmen Yole sagt voraus, dass die jährliche Produktion von SiC-Leistungshalbleitern bis 2023 um 40 Prozent steigen wird. Die Chips eignen sich auch hervorragend für Schnell-Ladesäulen und in 5G-Basisstationen, doch besonders ihr Einsatz in Elektroautos werde dieses neue Segment der Halbleiter-Industrie schnell wachsen lassen, so Yole.

Je mehr Hersteller, von Foxconn über BYD bis hin zu NIO, Audi und VW auf SiC-Chips setzen, desto stärker dürften die Preise sinken. Der vergleichbar hohe Preis hatte bislang als wesentliches Argument gegen ihren Einsatz in der Serienproduktionen gegolten – von Luxus-Elektroautos wie denen von Tesla einmal abgesehen. Schon im vergangenen Jahr sind die Preise für SiC-Chips im Vergleich zu 2017 aber um 50 Prozent gesunken, berichten chinesische Medien.

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* Henrik Bork ist Analyst bei Asia Waypoint, einem auf den chinesischen Markt fokussierten Beratungsunternehmen in Peking.

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