“頂流”集聚！第三代半導體迎來“最好的時代”
-
蘇商會
2023-05-29 16:27 -
文：
蘇商全媒體
以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體迎來了“最好的時代”。
而電力電子器件是其他戰(zhàn)略性科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)元件，成為構(gòu)建現(xiàn)代能源系統(tǒng)、尖端技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。那么在當前背景下，如何構(gòu)建可靠的電力電子化的電力系統(tǒng)？
位于常州國家高新區(qū)的宏微科技，正是專注功率半導體產(chǎn)品設(shè)計與制造的一家上市公司。宏微科技市場總監(jiān)榮睿在作報告時談到，新一代功率器件是助力新能源領(lǐng)域發(fā)展的核心器件。
5月27日，以“夯實功率半導體基石 助力新能源之都建設(shè)”為主題的全國硅基和寬禁帶半導體材料與器件應(yīng)用論壇在常州成功舉辦，專家和企業(yè)家們齊聚一堂，共同探討新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。常州市副市長蔣鵬舉宣布論壇開幕，常州市新北區(qū)委副書記、區(qū)長石旭涌出席論壇并致辭。
本次活動由常州國家高新區(qū)管委會指導，中國電工技術(shù)學會電氣節(jié)能專業(yè)委員會、江蘇宏微科技股份有限公司、常州光伏產(chǎn)業(yè)園（龍虎塘街道）主辦。
常州市副市長蔣鵬舉
半導體器件等電氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展正當時
今年初，常州市委、市政府把新能源之都建設(shè)推進大會確定為新春“第一會”，并在會上出臺《推進新能源之都建設(shè)政策措施》，用真金白銀、真心實意的政策支持撬動市場力量，為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展再添一把火，全力打造引領(lǐng)長三角、輻射全國、全球有影響力的新能源之都。
而常州國家高新區(qū)更是乘勢而上，于今年4月出臺了《常州國家高新區(qū)（新北區(qū)）加快打造新能源之都核心區(qū)實施意見》，提出聚焦“兩特三新一智能”主導產(chǎn)業(yè)，深入實施產(chǎn)業(yè)集群培育、創(chuàng)新能力提升、重點項目攻堅、產(chǎn)業(yè)賽道拓展、要素資源保障等五大工程，切實推動新能源領(lǐng)域“發(fā)儲送用”各環(huán)節(jié)融合發(fā)展，加快打造新能源之都核心區(qū)。
常州市新北區(qū)委副書記、區(qū)長石旭涌
石旭涌在致辭中表示，當前，常州正在不斷擦亮“新能源之都”金字招牌，作為串聯(lián)新能源“發(fā)、儲、送、用”鏈條的重要紐帶，高新區(qū)發(fā)展半導體器件、智能電控等電氣產(chǎn)業(yè)恰逢其時、大有可為。依托區(qū)內(nèi)的宏微科技、銀河微電等上市半導體企業(yè)，天合光能、森薩塔、安費諾等行業(yè)龍頭企業(yè)，高新區(qū)正成長為特色鮮明的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高地，預計全年總產(chǎn)值將突破400億元。其中，宏微科技車規(guī)級芯片量產(chǎn)后，產(chǎn)能快速攀升，1-4月完成銷售4.9億元，為去年同期的2.5倍，為產(chǎn)業(yè)鏈增長提供了有力支撐。
論壇期間，常州國家高新區(qū)與國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心成功進行合作共建。常州市新北區(qū)龍虎塘街道辦事處與東南大學集成電路學院簽約，將堅持以創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，依托東南大學的優(yōu)勢學科資源開展技術(shù)設(shè)計及研發(fā)工作，進一步深化在集成電路領(lǐng)域的發(fā)展，為加快建設(shè)新能源之都、沖刺GDP萬億之城作出更大貢獻。
12位專家學者把脈寬禁帶半導體的前沿機遇
近年來，以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氧化鎵（GaO）、氮化鋁（AlN）、金剛石（C）等為代表的半導體新材料成為全球高新技術(shù)領(lǐng)域競爭的戰(zhàn)略制高點，也是國際半導體及材料領(lǐng)域研究的熱點，在國民經(jīng)濟、國防安全、國際競爭和社會民生等領(lǐng)域具有重要戰(zhàn)略意義。
馮志強
對此，本次論壇邀請了天合光能股份有限公司副總裁兼光伏科學與技術(shù)全國重點實驗室主任馮志強、電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長貢俊、University of Warwick Prof. Philip Mawby、浙江大學教授徐德鴻、中國第一汽車集團有限公司研發(fā)總院功率電子研究所所長趙永強、中國科學院電工研究所主任研究員溫旭輝、復旦大學教授張清純、安徽工程大學教授林信南、西安交通大學教授王來利、國電投核力創(chuàng)芯（無錫）科技有限公司副總經(jīng)理葛濤、華中科技大學教授彭晗、江蘇宏微科技股份有限公司市場總監(jiān)榮睿等12位國內(nèi)外該領(lǐng)域的知名企業(yè)家和專家，共同探討硅基和寬禁帶半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路。
對此，本次論壇邀請了天合光能股份有限公司副總裁兼光伏科學與技術(shù)全國重點實驗室主任馮志強、電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長貢俊、University of Warwick Prof. Philip Mawby、浙江大學教授徐德鴻、中國第一汽車集團有限公司研發(fā)總院功率電子研究所所長趙永強、中國科學院電工研究所主任研究員溫旭輝、復旦大學教授張清純、安徽工程大學教授林信南、西安交通大學教授王來利、國電投核力創(chuàng)芯（無錫）科技有限公司副總經(jīng)理葛濤、華中科技大學教授彭晗、江蘇宏微科技股份有限公司市場總監(jiān)榮睿等12位國內(nèi)外該領(lǐng)域的知名企業(yè)家和專家，共同探討硅基和寬禁帶半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路。
作為常州高新區(qū)的行業(yè)龍頭企業(yè)，天合光能致力于成為全球光伏智慧能源解決方案的領(lǐng)導者。馮志強以“中國光伏現(xiàn)狀和趨勢及對寬禁帶半導體材料的光伏應(yīng)用”為題作報告，他表示，未來能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生革命性變化，而光伏將成為未來能源變革的主力軍。他結(jié)合天合光能的實踐研究，分享了太陽能電池技術(shù)的發(fā)展路徑和趨勢。
貢俊作了“新能源汽車電驅(qū)動技術(shù)進展及功率半導體器件技術(shù)應(yīng)用”的報告。他認為，新能源汽車是我國汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新的必由之路，將成為多技術(shù)變革的交匯點，涉及能源、環(huán)境、交通、通信、芯片等諸多行業(yè)。趙永強也從專業(yè)角度分享了“新能源電驅(qū)系統(tǒng)SiC功率器件應(yīng)用及思考”，他認為，SiC技術(shù)是新能源汽車電驅(qū)的主驅(qū)動力，需要深入研究；目前SiC處于汽車應(yīng)用的起步階段，有很大的技術(shù)升級潛力；SiC應(yīng)用于車輛屬于系統(tǒng)工程，需要整車、零部件、原材料生產(chǎn)企業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈共同合作，才能實現(xiàn)在新能源賽道上領(lǐng)跑國際。
復旦大學教授張清純則闡述了“國產(chǎn)車規(guī)級SiC器件進展”。他指出，新能源汽車與光伏是推動SiC器件發(fā)展的重大推手，國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈比較完善，設(shè)計和制造進展快速，SiC器件微型化可顯著降低芯片成本，進一步促進SiC技術(shù)在新能源領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。
溫旭輝也作了“新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與SiC電驅(qū)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”的專題報告，他認為，隨著SiC技術(shù)的逐步成熟，利用SiC器件的高溫、高頻和高效特性可大幅提升電機控制器功率密度并提升電驅(qū)系統(tǒng)能量利用率。
而電力電子器件是其他戰(zhàn)略性科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)元件，成為構(gòu)建現(xiàn)代能源系統(tǒng)、尖端技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。那么在當前背景下，如何構(gòu)建可靠的電力電子化的電力系統(tǒng)？
浙江大學教授徐德鴻作了“面向再電氣化的電力電子新技術(shù)”報告，西安交通大學教授王來利作了“寬禁帶電力電子封裝集成”報告，華中科技大學教授彭晗作了“功率器件的高效高可靠驅(qū)動技術(shù)”報告，分別結(jié)合自身研究領(lǐng)域分享了寬禁帶半導體的發(fā)展情況。
此外，安徽工程大學教授林信南作了“SiC與GaN器件結(jié)構(gòu)與工藝研發(fā)”報告，闡述了第三代半導體的相關(guān)工藝；Prof. Philip Mawby分享了功率半導體器件的發(fā)展趨勢；葛濤結(jié)合企業(yè)項目分享了“功率芯片高能氫注入（質(zhì)子輻照）應(yīng)用進展”，指出國電投核力創(chuàng)芯（無錫）科技有限公司目前正在聯(lián)調(diào)首條功率芯片質(zhì)子輻照生產(chǎn)線，投產(chǎn)后將助力下游芯片企業(yè)提升產(chǎn)品性能和價值，解決高性能功率器件國外壟斷問題；宏微科技榮睿則作了“新一代功率半導體器件的現(xiàn)狀與發(fā)展”的報告。
第三代半導體迎來了“最好的時代”
近兩年，我國正明顯加快5G基站建設(shè)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等“新基建”建設(shè)力度。隨著相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，意味著半導體器件性能需不斷迭代提升，對其需求也呈現(xiàn)幾何倍增長。
從全球市場增速來看，據(jù)Yole預測，從2021年到2026年，碳化硅產(chǎn)品需求有望從10億美元增長到35億美元，氮化鎵功率產(chǎn)品需求有望從不到1億美元增長到21億美元。在第一代、第二代半導體硅基芯片逼近物理極限之后，第三代半導體材料將成為創(chuàng)新增長的重要方向。
可以說，以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體迎來了“最好的時代”。
當前，在新能源體系的變革下，功率器件廣泛應(yīng)用于風電、光伏、新能源汽車、儲能等行業(yè)。據(jù)相關(guān)預測，功率半導體市場規(guī)模將從2021年573億美元成長至2025年714億美元，其中功率分立器件及功率模塊達到340億美元，功率半導體市場未來可期。
位于常州國家高新區(qū)的宏微科技，正是專注功率半導體產(chǎn)品設(shè)計與制造的一家上市公司。宏微科技市場總監(jiān)榮睿在作報告時談到，新一代功率器件是助力新能源領(lǐng)域發(fā)展的核心器件。
他表示，隨著新能源車的快速滲透和雙碳政策的落實，新一代功率器件獲得爆發(fā)式的增長；其中Si基IGBT扮演著主角，雖然其功率密度已接近理論極限，但新結(jié)構(gòu)和新封裝的引入升級仍推動著IGBT市場規(guī)模的擴大；SiC器件在高效能場景獲得加快導入的勢頭，但成本和長期可靠性待持續(xù)優(yōu)化，工控領(lǐng)域的引入也尚待一些技術(shù)問題的解決。
據(jù)榮睿介紹，宏微科技在新一代功率器件設(shè)計和封裝領(lǐng)域都處于行業(yè)領(lǐng)先地位，取得一定的突破，并推出相關(guān)的系列產(chǎn)品。傳統(tǒng)的釬焊加引線鍵合技術(shù)的工藝框架難以滿足某些特殊使用要求；銀燒結(jié)技術(shù)作為釬焊技術(shù)的替代方案，可以更好的發(fā)揮碳化硅器件的性能，提高其功率循環(huán)壽命，更適應(yīng)于高溫的工作環(huán)境。目前，宏微科技已經(jīng)掌握了碳化硅器件封裝的關(guān)鍵技術(shù)，并在相關(guān)的模塊封裝產(chǎn)品中得以批量生產(chǎn)應(yīng)用。
宏微科技最新財報顯示，公司今年一季度凈利潤同比增長1.53倍。公司訂單飽滿，碳化硅二極管研發(fā)成功并實現(xiàn)小批量供貨。2022-2023年公司推出了第一代平面碳化硅MOS，預計2024-2025年開發(fā)出溝槽產(chǎn)品。就應(yīng)用場景來看，碳化硅MOS產(chǎn)品主要應(yīng)用于電動汽車，碳化硅二極管產(chǎn)品應(yīng)用于光伏領(lǐng)域。
其實，放眼國內(nèi)，很多半導體企業(yè)尤其是上市公司，都已經(jīng)加快在第三代半導體市場布局，誰能把握先機，最先在新的技術(shù)風口站穩(wěn)腳跟，讓我們拭目以待。
蘇商會微信群現(xiàn)已上線！光速入伙，請加：蘇商會小秘書（微信號：sushang889）
上一篇：江蘇工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“強鏈拓市”走向“云”深處
下一篇：沒有了