第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長于坤山表示，碳達(dá)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(tǒng)，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(dǎo)體特別是第三代半導(dǎo)體作為主要的支撐。

 

無獨(dú)有偶，賽迪顧問發(fā)布的《2021全球半導(dǎo)體市場發(fā)展趨勢白皮書》在展望全球半導(dǎo)體市場技術(shù)發(fā)展趨勢時(shí)提出，圍繞碳中和，第三代半導(dǎo)體將加速發(fā)展。白皮書說，在碳中和趨勢下，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)因其可提升能源轉(zhuǎn)換效率的特點(diǎn)而開始快速發(fā)展。一方面，工業(yè)能源轉(zhuǎn)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(dǎo)體在車用市場逐漸備受重視。第三代半導(dǎo)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(shí)，減小裝備體積，有利于社會節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)碳中和的發(fā)展目標(biāo)。目前，第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用已擴(kuò)展至數(shù)據(jù)中心、新能源汽車等多個關(guān)鍵領(lǐng)域，整個第三代半導(dǎo)體行業(yè)正在快速發(fā)展。

 

據(jù)賽迪顧問新材料產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理李龍介紹，所謂第三代半導(dǎo)體材料，是指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，用于制作高溫、高頻大功率和抗輻射的電子器件，應(yīng)用于半導(dǎo)體照明、5G通信、衛(wèi)星通信、軌道交通等領(lǐng)域。近些年來，國家和許多地方政府部門出臺政策促進(jìn)第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)快速健康有序發(fā)展，政策內(nèi)容包括人才培育、科研獎勵、項(xiàng)目招商和生產(chǎn)激勵等方面。“目前第三代半導(dǎo)體材料仍然處在市場啟動的早期階段，國內(nèi)外的研究水平相差不大，中國的第三代半導(dǎo)體企業(yè)已經(jīng)從小批量的研發(fā)模式轉(zhuǎn)向了規(guī)?；虡I(yè)化的生產(chǎn)模式，技術(shù)和性能都在趨于穩(wěn)定，規(guī)模化生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的性價(jià)比等也逐步得到了市場的認(rèn)可。”他說。

 

“碳達(dá)峰碳中和國家政策的驅(qū)動，未來可能會促成半導(dǎo)體市場的部分爆發(fā)。”事實(shí)上，因加速滲透，第三代半導(dǎo)體正在不斷開啟新應(yīng)用，于坤山以汽車行業(yè)為例說：“2020年，第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用發(fā)生轉(zhuǎn)換有兩個標(biāo)志：一個是特斯拉Model3采用碳化硅模塊，另一個就是成為網(wǎng)紅產(chǎn)品的氮化鎵快充，而且今年依然是快速增長。”他認(rèn)為，因?yàn)檫@兩個典型應(yīng)用，將會加速碳化硅在新能源、光伏逆變器、風(fēng)電電流器、充電樁，以及包括能源互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，比如氮化鎵，除了目前的快充市場，未來會涉足數(shù)據(jù)中心的電源及一些低電壓的電源領(lǐng)域。

 

全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院功率半導(dǎo)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(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，除了要大力發(fā)展儲能技術(shù)外，還要加強(qiáng)電網(wǎng)的柔性互聯(lián)互通，通過電網(wǎng)的柔性互聯(lián)互通，降低新能源的波動性影響，主要包括風(fēng)光互補(bǔ)、風(fēng)光和負(fù)荷的柔性互聯(lián)。“要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的柔性互聯(lián)，就一定離不開電力電子裝備的廣泛應(yīng)用”。據(jù)了解，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院隸屬于國家電網(wǎng)公司。

 

“從物理特性上來看，現(xiàn)在的電網(wǎng)是剛性的電網(wǎng)，將來則是柔性的電網(wǎng)，現(xiàn)在的電網(wǎng)是鋼鐵電網(wǎng)，將來則是半導(dǎo)體電網(wǎng)，因?yàn)殡娏﹄娮友b置的廣泛使用，里面有大量的半導(dǎo)體器件，所以對半導(dǎo)體行業(yè)是重大的發(fā)展機(jī)遇。”吳軍民認(rèn)為，未來在智能電網(wǎng)建設(shè)或能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，碳化硅器件將會有非常好的應(yīng)用前景。他列舉了碳化硅器件在電力行業(yè)的幾個典型應(yīng)用場景，如光伏逆變器、風(fēng)電變流器、柔性直流輸電。

 

最后，李龍給出兩點(diǎn)建議：一是國內(nèi)企業(yè)應(yīng)向IDM模式（國際整合元件制造商模式）轉(zhuǎn)變，以確保自身的競爭優(yōu)勢。二是夯實(shí)支撐產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)與服務(wù)等基礎(chǔ)平臺。要建設(shè)專業(yè)化的國家技術(shù)創(chuàng)新中心及公共研發(fā)和服務(wù)平臺，突破產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)，解決創(chuàng)新資源薄弱、創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化難等問題。同時(shí)，要搭建國家級的測試驗(yàn)證和生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺，降低企業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用門檻。