Dynamische Entwicklung der Leistungshalbleiter-Märkte in China und Indien Chinas Leistungshalbleiter-Szene formiert sich

Prof. Leo Lorenz, PCIM Europe: »Bislang haben etwa 20 Unternehmen in China damit begonnen haben, Leistungshalbleiter zu entwickeln und lokal zu fertigen. Etwa die Hälfte davon ist bereits in der Lage, den Heimatmarkt mit Standardmodulen zu beliefern.«
Prof. Leo Lorenz, PCIM Europe: »Bislang haben etwa 20 Unternehmen in China damit begonnen haben, Leistungshalbleiter zu entwickeln und lokal zu fertigen. Etwa die Hälfte davon ist bereits in der Lage, den Heimatmarkt mit Standardmodulen zu beliefern.«

Chinas Leistungshalbleitermarkt entwickelt sich sehr dynamisch. Nach Einschätzung von Prof. Leo Lorenz, Vorsitzender des Fachbeirats, Fachbereich Power Electronics der PCIM Europe, wird es aber noch eine Weile dauern, bis chinesische Hersteller nicht nur Leistungs-MOSFETs für Low-Cost-Anwendungen, sondern auch SuperJunction-Modelle oder IGBTs herstellen können.

Derzeit fehle vor allem noch das qualifiziertes Fertigungspersonal. Für indische Player sieht er angesichts des bereits aufgebauten, Leistungshalbleiter-Know-hows gute Chancen für die Marktetablierung.

Markt&Technik:  Auf der PCIM werden 2011 erstmals mehrere chinesische Aussteller auf einem Gemeinschaftstand präsent sein. Welche Bedeutung hat nach Ihrer Einschätzung der europäische Markt für chinesische Leistungshalbleiter-Hersteller?

Prof. Leo Lorenz: Auf diesem ersten Gemeinschaftstand nutzen die chinesischen Aussteller die Möglichkeit, einem internationalen Publikum ihre lokal entwickelten und produzierten Produkte leistungselektronischer Komponenten zu demonstrieren und Fachdiskussionen zu führen. Der europäische Markt wird meiner Einschätzung nach für Leistungshalbleiter-Hersteller aus China in den nächsten Jahren von eher noch untergeordneter Bedeutung sein, weil die Anforderungen an die elektrischen und thermischen Daten sowie der Bauelemente-Zuverlässigkeit nicht so schnell zu erfüllen sind.

Sie sprachen davon, dass Leistungshalbleiter für China inzwischen eine strategische Bedeutung haben. Strategisch in Bezug auf welche Anwendungen? Bedeutet das, dass China besondere Anstrengungen unternimmt, um im Leistungshalbleiterbereich den Anschluss an die führenden europäischen, amerikanischen und asiatischen Hersteller zu finden?

Leistungshalbleiter-Bauelemente und die -Technologie sind für die Welt und besonders für China von strategischer Bedeutung als Schlüsseltechnologie für alle großen Infrastrukturprojekte, wie zum Beispiel neue Netze für Hochgeschwindigkeitszüge, sämtliche Schienen-Transportmittel für den öffentlichen Personen-Nah- und Fernverkehr, Energieübertragungs- (HGÜ) und -Verteilungsleitungen, energieeffiziente Motorsteuerungen, Wind- und Solarenergie-Anlagen, Elektromobilität.

Das chinesische Ministerium für die strategische Entwicklung des Landes, NDRC, motiviert ausländische Hersteller, Joint Ventures zu gründen, um diese Technologie zu importieren und lokal zu fertigen. Darüber hinaus unterstützt China Forschungseinrichtungen wie Universitäten und Forschungsinstitute mit Fördergeld, um dieses Know-how aufzubauen. Aufgrund der vielen großen Infrastrukturvorhaben und der Produktion zahlreicher Konsumgüter, ist der chinesische Markt für Leistungshalbleiter derzeit sicher der weltweit interessanteste und am schnellsten wachsende Markt.

Es gibt bereits originäre MOSFET-Hersteller in China. Bieten diese Hersteller auch SuperJunction-Technologie an? Sind Ihnen Aktivitäten im Bereich SiC und GaN von Seiten dieser chinesischen Hersteller bekannt?

Mir sind zwei chinesische Unternehmen bekannt, die Leistungs-MOSFET im Volumen produzieren, die in Low-Cost-Produkten zum Einsatz kommen. Darüber hinaus gibt es sicherlich Start-Up-Unternehmen, die dieses Ziel verfolgen und bereits Kleinserien beliefern.  Mir sind derzeit keine Aktivitäten von chinesischen Herstellern im Bereich SuperJunction oder SiC und GaN bekannt.

Noch gibt es keinen chinesischen IGBT-Hersteller. Bis wann rechnen Sie damit, dass auch Leistungshalbleiter dieser Art aus China kommen? Erwarten Sie einen originär chinesischen Hersteller, oder setzen Sie auf ein Joint Venture mit einem ausländischen Unternehmen?

Die IGBT-Technologie hat bei allen relevanten Herstellern weltweit einen sehr hohen technologischen Stand erreicht - wir sprechen hier schließlich auch von mehr als 25 Jahren Entwicklungszeit. Entsprechend sind hervorragende Entwicklungs-Experten und deren Expertise in diesen Unternehmen herangereift. Daher wird es für jeden Newcomer schwer sein, ob aus China oder sonst in der Welt, schnell in diesen Markt massiv einzudringen. Was ich mir vorstellen kann, dass IGBTs in sehr konventionellen Zellen-Strukturen für Low-Cost-Produkte ohne besondere elektrische Anforderungen in weniger als drei Jahren im lokalen Markt eingeführt werden könnten. Den Aufbau einer Fertigung in China sehe ich als nicht so schwierig an. Die größere Herausforderung wird es sein, qualifiziertes Fertigungspersonal zu bekommen, da es in der Region noch nicht genug Top-Experten für Einzelprozesse,  Prüftechnik usw. gibt.

Wie groß ist die originär chinesische Leistungshalbleiterbranche heute? Gibt es Schwerpunkte oder Kompetenzzentren für Leistungselektronik in China?

Es gibt in China heute rund 20 Unternehmen, die damit begonnen haben, Leistungshalbleiter zu entwickeln und lokal zu fertigen. Etwa die Hälfte hat einen technischen Stand erreicht, um den chinesischen Markt mit Standardmodulen beliefern zu können. Es gibt derzeit bereits einige Kompetenzzentren für leistungselektronische Systeme, die den gesamten Leistungsbereich abdecken:  Von Stromversorgungen im niedrigen Leistungsbereich, Motorsteuerungen Traktions-Antriebe für Schienenfahrzeuge, Power-Quality-Umrichter, Umrichter für Wind- und Solar-Generatoren bis hin zu 600kV-HGÜ-Anlagen. Im Bereich der klassischen Leistungselektronik sind zahlreiche Unternehmen aus Japan, Europa und den USA Joint Ventures mit chinesischen Anbietern eingegangen. Darüber hinaus sind viele Kompetenzzentren an Universitäten und Forschungseinrichtungen eingerichtet worden. Die bekanntesten sind die China Academy of Science, das Railway Center of Science oder das Solar Research Center in Hefei. Alle Elite-Universitäten haben ein sogenanntes ‚Key National Lab‘ für Leistungselektronik mit jeweils mehr als zehn Lehrstühlen, die alle exzellent ausgestattet sind.

China hat bereits in anderen Halbleiterbereichen versucht, eine eigene Industrie aufzubauen. Gemessen an normalen Erfolgsmaßstäben ist das wohl gescheitert. Warum sollte es bei Leistungshalbleitern gelingen?

Die entscheidenden Erfolgsfaktoren in der Halbleiterindustrie sehe ich im Aufbau von Know-how im Hochtechnologiebereich, einer Wissensbasis-Infrastruktur und in einer hohen Innovationskraft und Innovationskultur. Diese Voraussetzungen gelten besonders für die langfristig ausgerichtete und sehr anspruchsvolle Entwicklung von Leistungshalbleitern. Hier wird
sich auch der künftige Erfolg oder der künftige Misserfolg der Anbieter aus China auf dem Weltmarkt entscheiden.

Wie stellt sich aus Ihrer Sicht die Situation in Indien dar? Verfolgt Indien ähnliche Ziele wie China? Gibt es dort ähnliche staatliche Förderungen strategisch wichtiger Industriezweige? Gibt es heute bereits etablierte indische Leistungshalbleiterhersteller?

In Indien sehe ich, insbesondere für IGBTs, heute noch keinen wettbewerbsfähigen Leistungshalbleiter-Hersteller. Allerdings hat Indien mittlerweile einiges an Know-how für Leistungshalbleiter-Bauelemente über die ganze Bandbreite hinweg im Land aufgebaut: von MOSFETs über IGBTs bis hin zu Wide-Bandgap-Materialien wie SiC oder GaN. Das heißt, die Wissensbasis für die Etablierung von indischen Playern in diesem Markt ist grundsätzlich vorhanden.