일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2023.7.31

가시화된 중국 파워반도체의 실력
최대 기업 Wolfspeed에 비견

중국이 파워반도체 산업 육성에 주력하고 있다. 파워반도체 시장의 견인차인 전기자동차(EV) 시장도 크다. 인재도 많다고 한다. 조건은 갖추고 있는데 과연 실력은 어떨까? 그것을 엿볼 수 있는 이야기를 얼마 전에 들었다.

장소는 2023년 7월에 열린 일렉트로닉스 업계의 전시회 ‘TECHNO-FRONTIER 2023’이다. 같이 마련된 ‘주최자 세미나1(기획협력: 닛케이BP)’에서 나고야대학 미래재료시스템연구소의 야마모토(山本) 교수가 최신 EV의 전력 변환기를 분석한 결과에 대해 강연했다. 그 안에서 중국 기업의 파워반도체 실력에 대해 언급했다.

닛케이BP는 중국 BYD의 EV ‘SEAL’을 분해해, SEAL의 인버터나 DC-DC 컨버터 등 전력 변환기의 분해/분석을 야마모토 교수와 함께 실시했다. 야마모토 교수의 강연은 그 결과를 바탕으로 한다.

분해 결과, 파워반도체소자(파워소자)를 탑재한 모듈(파워 모듈)은 BYD제였다. 이 BYD의 파워 모듈은 독일 인피니언 테크놀로지(Infineon Technologies)의 차량탑재 파워 모듈 ‘HybridPACK Drive’와 흡사했다. 성능도 비슷하거나 그 이상일 가능성이 있다고 한다.

인피니언은 파워반도체 최대 기업이며 HybridPACK Drive는 차량탑재 파워 모듈에서 널리 채택되고 있다. 2017년에 처음 발표했고, 2021년 5월 기준 이미 누적 100만개 이상을 출하했다. 그런 대기업의 히트 제품에 버금가는 실력을 BYD는 기르기 시작했다고 볼 수 있을 것이다.

BYD뿐만이 아니다. 중국의 CRRC 그룹도 대두하고 있다. CRRC 그룹은 2015년에 중국의 2개 기업의 합병으로 탄생한 세계 최대의 철도차량 제조사다. CRRC 그룹사들이 철도차량용 인버터용 파워 모듈 등을 개발해 왔으며 최근에는 차량용 파워 모듈에도 주력하고 있다.

CRRC 그룹도 HybridPACK Drive와 비슷한 모듈 제품을 개발하고 있으며, “실제로 성능을 조사했는데 카탈로그 게재치보다 좋았다”(나고야대학 야마모토 교수). 한 일본의 파워반도체 업체 경영진도 “CRRC 그룹의 차량탑재 모듈은 상당히 잘 만들어졌으며, 곧 강력한 경쟁자가 될 것이다”라며 위기의식을 갖고 있다.

-- SiC에서도 중국 기업이 대두 --
현재 주류인 실리콘(Si)의 IGBT(절연 게이트 양극성 트랜지스터)에 그치지 않고 차세대 파워반도체인 실리콘카바이드(SiC)에서도 중국 기업들이 실력을 축적하고 있다. 그 증거가 인피니언의 움직임에 있다.

인피니언은 2023년 5월, SICC(상둥톈위에)와 TankeBlue의 두 회사와 각각 조달계약을 체결했다. SiC 파워 소자에 필요한 SiC 웨이퍼, 그리고 ‘보울(Boule)’이라 부르는 웨이퍼를 잘라내기 전의 SiC 단결정을 입수하는 것이 목적이다.

인피니언은 그동안 SiC 웨이퍼 최대 기업인 미국의 Wolfspeed와 Coherent(옛 II-VI), 일본의 리조낵(Resonac) 등과 비슷한 계약을 맺어 왔다. 즉, 이러한 SiC 웨이퍼의 선행 기업과 SICC나 TankeBlue가 어깨를 나란히 하고 있다는 것이다. 예를 들면 “SICC의 SiC 웨이퍼의 품질은 이미 높은 수준이며, 5년 이내에 (품질 1위인) Wolfspeed에 비견될 만큼 성장할 것이다”라는 견해도 있을 정도다.

반도체 업계에 정통한 Informa Intelligence의 시니어 컨설팅 디렉터 미나미카와(南川) 씨도 같은 견해를 갖고 있다. 2023년 7월에 개최된 NIKKEI Tech Foresight의 이벤트에서 미나미카와 씨는 “중국 기업의 기술은 현재는 톱 클래스 기업과 비교하면 차이가 있다. 하지만 많은 사람/물건/돈을 투자하고 있기 때문에 캐치업 시기가 빨라지고 있다”라고 말한다.

중국은 중앙정부와 지방정부의 보조금, 세금 혜택 등으로 국내기업 육성에 힘써 왔고, 그 결과 다수의 파워반도체 기업이 등장하고 있다. 미나미카와 씨에 의하면, SiC 기업은 설계와 제조를 담당하는 기업과 웨이퍼 기업으로 크게 나눌 수 있다고 한다. 각각 30사 정도 존재하고 있으며, 이는 세계에 유례가 없는 수라고 한다.

한편, 현재 SiC 시장에서 점유율이 높은 기업의 대부분은 웨이퍼부터 파워 소자의 설계/제조까지 하는 수직통합형이다. “머지않아 중국에서도 많은 기업이 도태되고 M&A(인수합병)를 통해 몇몇 회사로 좁혀지면서 수직통합형으로 이행할 것이다”(미나미카와 씨).

다수의 국내 기업을 경쟁시키고, 거기서 살아남은 강한 기업을 집중적으로 육성해 점유율을 확보해 나간다. 태양전지나 디스플레이 패널, 배터리 등에서 이뤄온 '승리 패턴'을 파워반도체, 특히 SiC에서도 재현하려는 만큼 중국 기업들의 동향에서 눈을 뗄 수 없다.

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