테슬라 탑재 SIC 전력반도체…현대차·SK·포스코 '공격 투자'(관련 종목포함)

테슬라 탑재 SIC 전력반도체…현대차·SK·포스코 '공격 투자'

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SK, 관련기업에 추가 투자 검토

현대차, 전력효율 개선 제품 개발

자동차 전력반도체의 웨이퍼 소재로 최근 탄화규소(SiC)가 급부상하고 있다. SiC 전력반도체는 실리콘과 비교해 고전압·고열에 강하고, 부품 경량화에 효율적이라는 강점을 앞세워 전기차 부품에 속속 채택되고 있다.

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전자업계에 따르면 SK(주)는 SiC 전력반도체 기업인 예스파워테크닉스에 추가 투자하는 방안을 검토 중이다. SK(주)는 올초 예스파워테크닉스에 268억원을 투자해 지분 33.6%를 인수했다.

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SiC는 전기차의 고전압·고열을 버티지 못하는 실리콘의 한계를 극복하기 위해 업계가 주목하는 소재다. 질화갈륨(GaN)과 함께 ‘와이드 밴드갭’ 소재로도 불린다. 전자의 이동을 가로막는 에너지 장벽인 밴드갭이 실리콘보다 세 배 이상 높다. 밴드갭이 높을수록 고전압·전력에 강하다. 고온에서도 반도체 특성을 잃지 않고, 전류를 제어할 수 있는 범위인 절연파괴전계도 실리콘보다 10배 이상 높은 것이 장점이다. 그만큼 정격전압이 높아져 부품의 크기와 무게를 줄일 수 있다.

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2018년 테슬라가 차업계 최초로 ‘모델 3’에 ST마이크로일렉트로닉스의 SiC 전력반도체를 탑재하면서 본격적으로 시장이 열렸다. 테슬라가 이를 활용해 제작한 인버터의 무게는 4.8㎏으로, 비슷한 시기 출시된 닛산 리프(11.15㎏)의 절반도 안 된다.

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이후 2년 만에 20여 개 자동차 회사가 SiC 전력반도체를 채택할 정도로 시장이 급성장하고 있다. 시장조사업체 욜(Yole)에 따르면 전 세계 전기차용 SiC 전력반도체 시장 규모는 2019년 5억달러에서 2025년 26억달러로 연평균 약 30% 이상 성장할 전망이다.

 

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국내 기업들이 앞다퉈 이 시장에 뛰어드는 이유다. SK는 웨이퍼부터 제조까지 아우르는 SiC 반도체 생태계를 구축하겠다고 나섰다. SK 계열사인 SK실트론은 지난해 듀폰으로부터 SiC 웨이퍼 사업부를 인수해 국내 유일한 SiC 웨이퍼 제조업체가 됐다. 포스코 역시 올해 상용화를 목표로 SiC 웨이퍼를 개발 중이다. 현대자동차는 SiC 전력반도체를 직접 설계해 파운드리(반도체 수탁생산)를 맡기고 있다. 최근 공개한 ‘아이오닉 5’에 탑재된 인버터 파워모듈에 독자 개발한 SiC 반도체가 들어갔다. 이를 통해 전력 효율은 2~3%, 주행거리는 5%가량 개선했다.

 

 

 

(출처:https://www.hankyung.com/economy/article/2021022809321)

 

 

 

추가적인 보충 설명을 덧붙입니다. 

 

MCU반도체 업체로는 어보브반도체가 대표적인데 윈팩을 인수하면서 반도체 설계 외길을 걸어왔던 코스닥 상장사  어보브 반도체 가 후공정으로 사업 영역을 넓히는 중입니다. 2021년애 코스닥 상장사 윈팩 을 인수해 패키징·테스트 공정 내재화 포석을 마련 하였습니다.  이를 계기로 SK하이닉스에 의존하는 윈팩 매출 구조를 바꿀지 눈길이 쏠리고 있습니다. 윈팩을 품고 반도체 후공정 사업에 도전장을 내밀었는데, 어보브반도체는 마이크로컨트롤러(Microcontroller Unit 이하 MCU)를 설계하는 팹리스 업체입니다. 회로 설계는 전체 반도체 제조 공정 중 전공정에 해당하며 ,윈팩은 후공정에 속한 패키징·테스트사업을 펼치고 있습니다.

MCU는 가전·전기제품 두뇌 역할을 하는 반도체 칩이며,  CPU, 메모리, 소프트웨어, 각종 주변 회로를 내장하고 있습니다. 단순 표시부터 복잡한 시스템 제어 기능 등을 구현하기 위해 쓰이고 있습니다.

현대차와 협업이 이루어지고 있는 업체중에는 텔레칩스,DB하이텍이 있으며 한때 현대차가 DB하이텍을 인수할거라는 풍문이 돌기도 하였지만 DB하이텍의 공식적인 부인 공시와 현대차 또한 공식적으로 부인을 하면서 사실이 아닌것으로 밝혔지만 협업 관계는 진행중에 있는것은 맞습니다. 

LX그룹중에서는 LX실리콘웍스,  자율주행 카메라 관련 반도체를 개발하는 앤씨앤(자회사 넥스트칩 상장예정) 앤씨앤은 작년 매출액이 이미 1000억을 돌파하였습니다. 결국은 차세대 전력 반도체를 국가경쟁력 차원에서 키우기 위해서는 완성차업체+팹리스+파운드리 3개가 협업이 이뤄져야 성공할수 있을것으로 전망됩니다.

또한 아이에이  자회사인  트리노테크놀로지는 전력 증폭과 스위칭, 특정 방향으로 전류가 흐르도록 제어하는 개별소자를 만들고 있으며 현재는 실리콘 기반의 IGBT를 주력으로 생산 중에 있으며, 최근에는 SiC 기반의 MOSFET 기술 국산화 개발을 완료함에 따라 차세대 제품을 통한 신규 성장도 기대되고 있습니다. 티리노테크놀로지는 올해 상장이 예정되어 있습니다.

팬데믹 이후 차량용 반도체 업체의 화재와 연이은 확진자 증가로 인한 반도체 생산량 감소는 글로벌 완성차 업체들의 반도체 품귀 현상으로 나타나면서 가격이 폭등 하면서 자동차 생산에 큰 차질을 빛게 되면서 중고차 시장이 대호황을 누리는 웃지 못할 시장 상황이 전개 되고 있습니다. 전기차 와 자율주행차 판매 증가는 향후 완성차 업체들의 차량용 반도체 공급 부족 현상을 지속적으로 나타날것으로 전망됩니다. 대만의 TSMC와 일본정부가 합작으로 일본에 세우려고 하는 공장이 28나노급 차량용반도체 공장입니다. SK하이닉스는 차량용 반도체 전담조직을 축소하고 있으며 삼성전자는 차량용 반도체 신제품을 선보였지만 향후 양산체제를 구축할지는 아직 알려지지 않고 있지만 하만과 최근 독일의 차량용 AR업체를 인수하면서 자동차 전장부품 사업에 비중을 높게 두는것으로 봐서는 향후 자율주행 반도체와 차량용 반도체 공급을 늘려가지 않겠나 조심스럽게 전망을 해봅니다. 또한 현대차와의 협업은 이런 소식에 무게가 실리고 있습니다. 전기차 배터리부터 차량용 반도체와 차량용 디스플레이에 이르기 까지 현대차와 삼성전자의 협업은 더욱더 탄력을 받을 것으로 전망됩니다.