2024-06-15 18:05:03 0
中國經濟導報記者|王曉濤
在前不久舉辦的第二屆國際第三代半導體產業(yè)發(fā)展高峰論壇上，碳中和一詞在多位嘉賓演講時高密度出現。
第三代半導體產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟秘書長于坤山表示，碳達峰碳中和的戰(zhàn)略決策意義非常重大，而節(jié)能減排則是核心工作之一。國家提出要建立以新能源為主體的新型電力系統，因此新能源的占比將會持續(xù)快速增加，而在新能源發(fā)展中，將會以工業(yè)半導體特別是第三代半導體作為主要的支撐。
無獨有偶，賽迪顧問發(fā)布的《二零二一全球半導體市場發(fā)展趨勢白皮書》在展望全球半導體市場技術發(fā)展趨勢時提出，圍繞碳中和，第三代半導體將加速發(fā)展。白皮書說，在碳中和趨勢下，第三代半導體產業(yè)因其可提升能源轉換效率的特點而開始快速發(fā)展。一方面，工業(yè)能源轉換所需零組件如逆變器、變頻器等，以及通訊基站的需求回穩(wěn)；另一方面，在特斯拉Model3電動車逆變器逐漸采用SiC（碳化硅）元件制程后，第三代半導體在車用市場逐漸備受重視。第三代半導體具備耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率的特性，相比硅器件可在減少能量損失的同時，減小裝備體積，有利于社會節(jié)能減排，實現碳中和的發(fā)展目標。目前，第三代半導體的應用已擴展至數據中心、新能源汽車等多個關鍵領域，整個第三代半導體行業(yè)正在快速發(fā)展。
據賽迪顧問新材料產業(yè)研究中心總經理李龍介紹，所謂第三代半導體材料，是指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料，用于制作高溫、高頻大功率和抗輻射的電子器件，應用于半導體照明、5G通信、衛(wèi)星通信、軌道交通等領域。近些年來，國家和許多地方政府部門出臺政策促進第三代半導體材料產業(yè)快速健康有序發(fā)展，政策內容包括人才培育、科研獎勵、項目招商和生產激勵等方面?！澳壳暗谌雽w材料仍然處在市場啟動的早期階段，國內外的研究水平相差不大，中國的第三代半導體企業(yè)已經從小批量的研發(fā)模式轉向了規(guī)?；虡I(yè)化的生產模式，技術和性能都在趨于穩(wěn)定，規(guī)模化生產工藝和產品的性價比等也逐步得到了市場的認可?！彼f。
“碳達峰碳中和國家政策的驅動，未來可能會促成半導體市場的部分爆發(fā)?！笔聦嵣希蚣铀贊B透，第三代半導體正在不斷開啟新應用，于坤山以汽車行業(yè)為例說：“2020年，第三代半導體的應用發(fā)生轉換有兩個標志：一個是特斯拉Model3采用碳化硅模塊，另一個就是成為網紅產品的氮化鎵快充，而且今年依然是快速增長?！彼J為，因為這兩個典型應用，將會加速碳化硅在新能源、光伏逆變器、風電電流器、充電樁，以及包括能源互聯網在內的工業(yè)領域的應用，比如氮化鎵，除了目前的快充市場，未來會涉足數據中心的電源及一些低電壓的電源領域。
全球能源互聯網研究院功率半導體研究所所長吳軍民表示，電力行業(yè)是碳排放的主力軍，要構建以新能源為主體的新型電力系統，除了要大力發(fā)展儲能技術外，還要加強電網的柔性互聯互通，通過電網的柔性互聯互通，降低新能源的波動性影響，主要包括風光互補、風光和負荷的柔性互聯?！耙獙崿F電網的柔性互聯，就一定離不開電力電子裝備的廣泛應用”。據了解，全球能源互聯網研究院隸屬于國家電網公司。
“從物理特性上來看，現在的電網是剛性的電網，將來則是柔性的電網，現在的電網是鋼鐵電網，將來則是半導體電網，因為電力電子裝置的廣泛使用，里面有大量的半導體器件，所以對半導體行業(yè)是重大的發(fā)展機遇?！眳擒娒裾J為，未來在智能電網建設或能源互聯網建設中，碳化硅器件將會有非常好的應用前景。他列舉了碳化硅器件在電力行業(yè)的幾個典型應用場景，如光伏逆變器、風電變流器、柔性直流輸電。
最后，李龍給出兩點建議：一是國內企業(yè)應向IDM模式（國際整合元件制造商模式）轉變，以確保自身的競爭優(yōu)勢。二是夯實支撐產業(yè)鏈的研發(fā)與服務等基礎平臺。要建設專業(yè)化的國家技術創(chuàng)新中心及公共研發(fā)和服務平臺，突破產業(yè)化的關鍵技術，解決創(chuàng)新資源薄弱、創(chuàng)新成果轉化難等問題。同時，要搭建國家級的測試驗證和生產應用示范平臺，降低企業(yè)的創(chuàng)新應用門檻。
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