西安高新区：重点项目“焕新”丝路软件城
盛夏八月，骄阳似火。穿行于西安高新区丝路软件城重点项目建设现场，从产业园区到民生高地，处处都是如火如荼的建设场景——
大华股份西安研发中心产业园一号楼已正式启用，其余大楼及相关配套将于10月底陆续完工；海康威视西安科技园项目将于10月份主体封顶；陕西省图书馆新馆正式开放，西安启迪儿童医院即将投用，一批批道路、学校也在持续“上新”中……
这些产业项目、民生项目的“追光赶月”，撑起了西安高新区高质量发展的脊梁，也悄然改变着这里的产业根基、投资环境和颜值品质，更不断刷新着企业群众对丝路软件城的惊艳感和期待值，一个万亿级智慧产业高地和幸福生活家园正在这片科创沃土上加速崛起。
产业项目有“硬度”
走进丝路软件城的重点项目大华西安研发中心产业园，这里的建设氛围和八月的天气一样火热。工人们正在加班加点抢抓施工，确保项目能如期交付、按期投用。
大华西安研发中心产业园由浙江大华技术股份有限公司投资建设。项目共建设8栋大楼，目前1号楼已正式启用，其余7栋大楼及相关配套还在继续完善。全面建成后的大华西安研发中心产业园将研发打造“全感知”、“全智能”、“全计算”、“全连接”、“全生态”的“五全”智慧城市发展引擎，通过构建城市大数据平台，建设城市安全中心、城市运营管理中心，实现智慧交管、智慧园区。
大华西安研发中心产业园是丝路软件城产业项目的一个缩影。自2021年11月规划亮相以来，丝路软件城围绕西安高新区“四个高新”建设目标和“55611”现代产业体系，先后引进一大批重磅项目、重点企业开工建设、落地投产，逐步构建起“2+5+N”的产业发展新格局，一片产业高地、投资热土雏形已现。
以光电子信息产业为例，位于丝路软件城的海康威视西安科技园项目，不仅展示着西安高新区产业项目的推进速度，更为光电产业最新发展情况提供了展示窗口。
该项目由海康威视的全资子公司西安海康威视数字技术有限公司投资25亿元建设，将在西安高新区打造海康威视万人基地、培育智能安防生态园。目前，项目正在进行主体结构施工，计划10月份主体封顶，建成后预计年收入15亿元，带动就业15000人，将进一步带动物联网传感技术、汽车电子、机器人、系统平台等领域的技术研究以及产业化，推进高科智慧园区建设。
在软件和信息技术服务、智能制造、电子信息等重点产业领域，丝路软件城也在原有雄厚产业基础的支撑下，不断吸纳着一批批新的“重磅”产业项目落地——
作为中电太极重要的区域战略部署，中电科太极西安产业园项目主要负责基础共性领域的技术研究和软件产品研发，建成后将为基础共性和前沿技术研究、核心技术及产品研发提供有力支撑。目前项目建设正在加速推进中，地下车库已完成结构封顶，1、2、5号楼进行二层结构施工，4号楼进行一层结构施工。
和利时西北总部基地项目覆盖智能工厂、高速铁路、核电仪控系统、工业互联网与信息安全等核心技术领域，建成后将引领带动轨道交通自动化、工业自动化、智能制造等产业发展，为西安市及西北地区自动化产业创新和制造业转型升级提供技术保障。目前，主体结构已全部封顶，正在进行二次结构和安装工程施工。
华勤丝路总部项目总投资约10亿元，建设包括5栋厂房单体及1栋地下室单体，建成后从业人数将达约5000人，预计创造销售收入约12亿。目前主体结构已封顶，正在进行二次结构和室内安装施工。
借助西安高新区及丝路软件城优质产业，华勤丝路总部项目建成后，将进一步吸引包括云计算、智能终端等大批IT企业的聚集，有效带动高新区乃至整个西安电子信息产业的发展……
一批又一批，一环扣一环，伴随一个个优质产业项目的加速导入,丝路软件城“2+5+N”产业格局加速构建，产业基础更加坚实、发展动能更为强劲，一个高质量发展的产业新城已渐入佳境。
民生项目有“温度”
安居才能乐业，宜居才能宜业。在大力招引大产业大项目的同时，西安高新区坚持人民至上理念，以“品质高新”“幸福高新”建设为目标，力促一个个优质民生项目加快建设、拔节而生，推进产业项目与民生项目齐头并进，让区域发展既有“硬度”又有“温度”。
现今，步入丝路软件片区，陕西省图书馆新馆正式开放，西安启迪儿童医院即将投用，西安高新区喜来登酒店投入运营，西安高新第四学校入学招生，招商臻观府配建幼儿园开园，人才公园、皂河生态公园建成投用……企业群众的品质生活需求得到更好满足，幸福感、获得感油然而生。
这其中，位于西安高新区丝路软件天谷七路的陕西省图书馆新馆，是全省十大文化重点项目之一，项目总投资6.5亿元，设计总藏书量800万册、阅览座位4000个，日均可接待读者量1万人次，是一座集智慧阅读、文化教育、文化休闲、文化展示于一体的综合性、现代化公共图书馆。
目前，陕西省图书馆新馆项目建设已基本完成，阅览功能区已于今年4月正式对外开放，为丝路软件城又添一座文化新地标，让企业群众在家门口就能享受书香带来的幸福感。
距离陕西省图书馆新馆不远的西安启迪儿童医院，是由陕西启迪和西安市儿童医院共同打造的一所融合“基础医疗+健康管理”并集医疗、教学、科研、预防、保健、康复于一体的民营三级儿童专科医院。
该项目总投资额12亿元，规划床位400张，目前大楼主体已封顶，部分外立面玻璃幕墙也已施工完成，正在进行设备安装、装饰装修工程施工中，计划10月份试运营。可以预见，项目建成后，将为丝路软件城再添强力医疗配套，更好满足满足企业群众的多层次医疗服务需求。
除西安启迪儿童医院外，近日正式投入运营的西安高新区喜来登酒店，也为丝路软件城再添社交新地标，为“品质高新”建设再添一张新名片。
西安高新区喜来登酒店设有321间时尚客房、2个餐厅、1个咖啡吧、1个特色酒吧、1间大宴会厅和5间多功能会议室，并配备健身中心及泳池等休闲设施，为周边众多企业提供者更高端的产业配套服务，也提升丝路软件城城市形象、商业价值及消费品位，为高新区高质量发展注入了新的动力和活力。
此外，随着诸多学校在此布局，路网体系进一步完善和云巴的奋力建设……丝路软件城的教育、文化、交通、医疗、环境优势正加速集聚，推进区域发展实现提质升级。
产业支撑愈加强劲、民生配套日益完善、企业群众更有幸福感，这一切使得丝路软件城的未来有了更多想象空间，一幅产城融合的生动画卷正在徐徐描画，一个智慧产业高地和幸福生活家园未来可期！
（高新融媒记者 于秋瑾）
盛夏八月，骄阳似火。穿行于西安高新区丝路软件城重点项目建设现场，从产业园区到民生高地，处处都是如火如荼的建设场景——
大华股份西安研发中心产业园一号楼已正式启用，其余大楼及相关配套将于10月底陆续完工；海康威视西安科技园项目将于10月份主体封顶；陕西省图书馆新馆正式开放，西安启迪儿童医院即将投用，一批批道路、学校也在持续“上新”中……
这些产业项目、民生项目的“追光赶月”，撑起了西安高新区高质量发展的脊梁，也悄然改变着这里的产业根基、投资环境和颜值品质，更不断刷新着企业群众对丝路软件城的惊艳感和期待值，一个万亿级智慧产业高地和幸福生活家园正在这片科创沃土上加速崛起。
产业项目有“硬度”
走进丝路软件城的重点项目大华西安研发中心产业园，这里的建设氛围和八月的天气一样火热。工人们正在加班加点抢抓施工，确保项目能如期交付、按期投用。
大华西安研发中心产业园由浙江大华技术股份有限公司投资建设。项目共建设8栋大楼，目前1号楼已正式启用，其余7栋大楼及相关配套还在继续完善。全面建成后的大华西安研发中心产业园将研发打造“全感知”、“全智能”、“全计算”、“全连接”、“全生态”的“五全”智慧城市发展引擎，通过构建城市大数据平台，建设城市安全中心、城市运营管理中心，实现智慧交管、智慧园区。
大华西安研发中心产业园是丝路软件城产业项目的一个缩影。自2021年11月规划亮相以来，丝路软件城围绕西安高新区“四个高新”建设目标和“55611”现代产业体系，先后引进一大批重磅项目、重点企业开工建设、落地投产，逐步构建起“2+5+N”的产业发展新格局，一片产业高地、投资热土雏形已现。
以光电子信息产业为例，位于丝路软件城的海康威视西安科技园项目，不仅展示着西安高新区产业项目的推进速度，更为光电产业最新发展情况提供了展示窗口。
该项目由海康威视的全资子公司西安海康威视数字技术有限公司投资25亿元建设，将在西安高新区打造海康威视万人基地、培育智能安防生态园。目前，项目正在进行主体结构施工，计划10月份主体封顶，建成后预计年收入15亿元，带动就业15000人，将进一步带动物联网传感技术、汽车电子、机器人、系统平台等领域的技术研究以及产业化，推进高科智慧园区建设。
在软件和信息技术服务、智能制造、电子信息等重点产业领域，丝路软件城也在原有雄厚产业基础的支撑下，不断吸纳着一批批新的“重磅”产业项目落地——
作为中电太极重要的区域战略部署，中电科太极西安产业园项目主要负责基础共性领域的技术研究和软件产品研发，建成后将为基础共性和前沿技术研究、核心技术及产品研发提供有力支撑。目前项目建设正在加速推进中，地下车库已完成结构封顶，1、2、5号楼进行二层结构施工，4号楼进行一层结构施工。
和利时西北总部基地项目覆盖智能工厂、高速铁路、核电仪控系统、工业互联网与信息安全等核心技术领域，建成后将引领带动轨道交通自动化、工业自动化、智能制造等产业发展，为西安市及西北地区自动化产业创新和制造业转型升级提供技术保障。目前，主体结构已全部封顶，正在进行二次结构和安装工程施工。
华勤丝路总部项目总投资约10亿元，建设包括5栋厂房单体及1栋地下室单体，建成后从业人数将达约5000人，预计创造销售收入约12亿。目前主体结构已封顶，正在进行二次结构和室内安装施工。
借助西安高新区及丝路软件城优质产业，华勤丝路总部项目建成后，将进一步吸引包括云计算、智能终端等大批IT企业的聚集，有效带动高新区乃至整个西安电子信息产业的发展……
一批又一批，一环扣一环，伴随一个个优质产业项目的加速导入,丝路软件城“2+5+N”产业格局加速构建，产业基础更加坚实、发展动能更为强劲，一个高质量发展的产业新城已渐入佳境。
民生项目有“温度”
安居才能乐业，宜居才能宜业。在大力招引大产业大项目的同时，西安高新区坚持人民至上理念，以“品质高新”“幸福高新”建设为目标，力促一个个优质民生项目加快建设、拔节而生，推进产业项目与民生项目齐头并进，让区域发展既有“硬度”又有“温度”。
现今，步入丝路软件片区，陕西省图书馆新馆正式开放，西安启迪儿童医院即将投用，西安高新区喜来登酒店投入运营，西安高新第四学校入学招生，招商臻观府配建幼儿园开园，人才公园、皂河生态公园建成投用……企业群众的品质生活需求得到更好满足，幸福感、获得感油然而生。
这其中，位于西安高新区丝路软件天谷七路的陕西省图书馆新馆，是全省十大文化重点项目之一，项目总投资6.5亿元，设计总藏书量800万册、阅览座位4000个，日均可接待读者量1万人次，是一座集智慧阅读、文化教育、文化休闲、文化展示于一体的综合性、现代化公共图书馆。
目前，陕西省图书馆新馆项目建设已基本完成，阅览功能区已于今年4月正式对外开放，为丝路软件城又添一座文化新地标，让企业群众在家门口就能享受书香带来的幸福感。
距离陕西省图书馆新馆不远的西安启迪儿童医院，是由陕西启迪和西安市儿童医院共同打造的一所融合“基础医疗+健康管理”并集医疗、教学、科研、预防、保健、康复于一体的民营三级儿童专科医院。
该项目总投资额12亿元，规划床位400张，目前大楼主体已封顶，部分外立面玻璃幕墙也已施工完成，正在进行设备安装、装饰装修工程施工中，计划10月份试运营。可以预见，项目建成后，将为丝路软件城再添强力医疗配套，更好满足满足企业群众的多层次医疗服务需求。
除西安启迪儿童医院外，近日正式投入运营的西安高新区喜来登酒店，也为丝路软件城再添社交新地标，为“品质高新”建设再添一张新名片。
西安高新区喜来登酒店设有321间时尚客房、2个餐厅、1个咖啡吧、1个特色酒吧、1间大宴会厅和5间多功能会议室，并配备健身中心及泳池等休闲设施，为周边众多企业提供者更高端的产业配套服务，也提升丝路软件城城市形象、商业价值及消费品位，为高新区高质量发展注入了新的动力和活力。
此外，随着诸多学校在此布局，路网体系进一步完善和云巴的奋力建设……丝路软件城的教育、文化、交通、医疗、环境优势正加速集聚，推进区域发展实现提质升级。
产业支撑愈加强劲、民生配套日益完善、企业群众更有幸福感，这一切使得丝路软件城的未来有了更多想象空间，一幅产城融合的生动画卷正在徐徐描画，一个智慧产业高地和幸福生活家园未来可期！
（高新融媒记者 于秋瑾）
【又一国产芯逆袭之门！特斯拉带飞，国内多位大佬谈碳化硅 如何跑得更快更远 - 原创 ZeR0 芯东西 2022-7-04 发表于北京】
碳化硅SiC的春天，终于来了！
“双碳”战略开启了新能源转换黄金时代，也开启了功率半导体发展的黄金时代。这一趋势下，拥有优越性能的碳化硅，正成为功率器件的宠儿。用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，能极大提高能量转化效率，大概会降低75%以上的能量损耗。其经济效益毋庸置疑是巨大的。
这个被特斯拉带飞的第三代半导体材料，正迎来爆发式增长。国家政策也在大力扶持：“十四五”规划和二〇三五远景目标纲要，明确指出“支持碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展”。
随着新能源汽车、人工智能、光伏风能发电、大数据、5G通信等一系列新应用领域的出现，以碳化硅为代表的第三代半导体正呈现蓬勃之势。
相比硅和砷化镓等半导体材料，在碳化硅等第三代半导体领域，我国与国际巨头之间的整体技术差距相对更小，更有希望实现换道超车，降低国际供应链的风险。
但与此同时，国内碳化硅产业链发展仍面临重重挑战，任重道远。当下国内碳化硅半导体的单晶材料、衬底、器件研发面临哪些核心痛点？接下来产业链发展还需怎样的助力？
在6月26日举行的“2022中国·南沙国际集成电路产业论坛”宽禁带半导体论坛上，山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授，广东芯粤能CTO相奇，中电化合物董事潘尧波，上海瞻芯电子CTO陈俭等专家发表主题演讲，分享了来自产业一线的观察和思考。
1. 碳化硅爆发式增长新能源汽车成主战场
碳化硅材料有半绝缘型和导电型两种衬底。半绝缘型主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域；导电型主要用于制造功率器件，用在以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域，这也是当前碳化硅的主赛道。
第一个吃螃蟹的是马斯克的特斯拉。特斯拉Model 3率先将意法（ST）的碳化硅MOSFET功率模块应用到负责控制电动机的主逆变器中，证明了碳化硅技术足够成熟，并具有显著优势。
上海瞻芯电子CTO陈俭将“特斯拉的Model 3”类比“2007年的iPhone 4”，这是他决心离开做了21年的硅、转向碳化硅行业的原因。他回忆道，2014~2015年的碳化硅模块，据称已经将功率提高10%、体积缩小57%、重量降低40%，而现在比当时做得还要好。
新能源汽车的爆发，引发了一波碳化硅的“上车潮”。
特斯拉、保时捷、比亚迪汉、现代等纷纷在上碳化硅，碳化硅逐渐成为了高端汽车的标配；国内小鹏、蔚来、理想等造车新势力，都已推出或宣布推出碳化硅模块；宇通客车、上汽、北汽也在做这方面的筹备工作，而且商用车领域更容易导入一些新技术。
据法国知名行业咨询机构Yole预测，2022年车用碳化硅器件占比达68.8%，到2025年碳化硅功率器件的市场规模有望增至25.62亿美元，复合年增长率约30%。碳化硅之所以适合做功率器件，根由在于其材料性能。
碳化硅的禁带宽度是硅的3倍，热导率是硅的3倍，电子饱和速率是硅的2倍，最重要的是临界击穿电场是硅的8-10倍。因此，碳化硅器件有耐高温、低导通电阻、开关速度快、耐高压等特点，使得碳化硅系统更小、更轻、能效更高、驱动力更强。
广东芯粤能CTO相奇分享了一组预测数据，到2030年，中国大陆年度用电总量将超过10.5万亿度，如果用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，那么每年可以节约上万亿度的电，这一数目，相当于10个三峡大坝的年发电总量。
到2030年，新能源车的销售量将增长9倍，光伏的装机量将增长5倍，碳化硅将大有用武之地。再加上缺货浪潮的助推，如今进口材料供货紧俏、一再延期，倘若国内碳化硅材料供应商发力赶上，这将为国产材料的导入打开一个突破口。
2. 8英寸时代到来但量产还要等三四年
碳化硅产业链覆盖从最上游的碳化硅粉，到晶锭、衬底、外延，再到晶圆，以及封装后的单管和模块，最后到交付应用。这种半导体材料的历史，最早可追溯至1885年，瑞典科学家发明了碳化硅生长装置，将核心原材料沙子和木炭加热到1500℃左右，通过导电，引发自蔓延反应，得到碳化硅单晶。但此前因材料技术和设备的限制，碳化硅长期没有发展起来。山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授介绍说，碳化硅单晶的研究可以分为三个阶段：第一阶段是90年代光电应用，碳化硅作为衬底，成功应用在光电领域；第二阶段是微波电子，我国做的已经不比国外差；第三阶段是功率电子应用，希望上下游通力合作，在这方面赶超国外。经过30多年的研发，国内碳化硅研究已具备一定条件，可以为器件研发提供衬底材料。
碳化硅衬底正不断向大尺寸方向发展，衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，单位芯片成本越低。目前业内主要量产产品集中在4英寸及6英寸，并演化向8英寸。国外在十年前突破了6英寸衬底技术，在“十三五”期间攻克了8英寸衬底技术。国际行业龙头科锐今年成功将8英寸衬底导入量产，全球首条8英寸晶圆工厂已经通线，很快就要建第二个8英寸碳化硅器件生产厂。在产业化方面，国内碳化硅企业已完成4-6英寸的升级。徐现刚教授谈道，目前国内已有8英寸碳化硅，与国际差距在2~3年之内，这个差距会越来越小。国内4英寸碳化硅晶体在2010年出现，从2017年4英寸导电衬底开始批量销售，中间间隔7年时间；国内6英寸批量销售是2019年，从研发开始也用了三四年。
中电化合物董事潘尧波判断，4寸的量会越来越少，6寸是当前主流，8寸是发展趋势，8英寸如果今年出来，按以往时间周期推演，需要等到2025年、2026年才能导入量产。
在他看来，“8英寸时代到来”还面临一些挑战，包括籽晶依赖于扩径、晶体良率、晶体质量、8英寸衬底加工、成本、生态等方面的问题，希望产业上下游紧密协同来解决问题。据他分析，根据中国电子材料协会统计数据，目前国内碳化硅规划投资300亿元，规划年产能200万片。2020年全国碳化硅产量约11万片，其中还包括很大一部分4英寸产量。规划的产能存在一定水分，规划的投资量偏大，实际落地的投资量有衰减，所以规划产能大于落地产能。从产能到产量，涉及到良率、成本、设备问题，据其统计，目前国内的长晶炉超过3000台，但实际供货量很少，今年6英寸的量大概率能超10万片，不过离需求情况还有很大的差距。汽车对材料有非常高的可靠性要求，这就引申到材料质量需要更高的要求，国内很多材料还在验证中，能满足车规级要求的占比不高。因此潘尧波判断，碳化硅材料，特别是车规级材料，会长期偏紧。他建议8英寸的扩展可以适当慢一点，如果材料供应不及却投了大量设备，这些产能则会空置，将导致产生很多投资的成本。
3.国内产业链面临的外忧与内患
目前碳化硅材料和功率器件都主要由海外企业垄断。器件方面，五家头部企业来自欧洲、日本、美国，合计市占率约90%；材料方面的垄断更加集中，Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ全面领先衬底市场，Wolfspeed和昭和电工两巨头几乎垄断外延片市场。国内碳化硅产业链则相对集中在长三角、京津冀和粤港澳大湾区。
相奇认为，国内碳化硅产业链面临着全面挑战：
1、碳化硅材料。
国内长晶技术和国际先进水平仍有距离，8英寸至少还需要2~3年才能追赶并突破，带动外延的发展。目前技术相对成熟，但设备还需要依赖于进口。
2、器件设计。
受限于制造工艺水平，材料优势没有被充分发挥，包括器件结构的优化创新，因为工艺能力的限制比较欠缺，生态也有待完善。
3、器件制造。
首先，衬底外延成本占比高，合资占比大概超过了50%；其次，器件良率受限于材料的缺陷及质量；其三，缺乏大规模的生产平台，过去碳化硅的规模相对较小，生产模式基本是实验室和小规模的小作坊模式；其四，专业设备还需要依赖于进口。
4、模组封装。
需找到更耐高温的封装材料，因为封装尺寸更小，散热及可靠性的要求更高。
5、汽车厂商。
问题是“缺芯”，尤其是“缺中国芯”。他总结道，国内碳化硅产业的强项是产业链较完整，弱项是现在成本还很高，尤其是在材料方面需要一些突破，其次是国产设备很少，专业设备还需依赖进口。我国的碳化硅产业链发展还需要平衡，才能与国外巨头进行竞争。
为什么碳化硅这么贵？
潘尧波解释说，碳化硅的成本很高，晶体存在质量、尺寸、厚度、良率、成本等痛点，且部分石墨依赖进口，供应紧张。碳化硅是硬脆材料，硬度仅次于金刚石，加工难度较大。
简单的衬底加工工序是从晶锭出来，做多线切割，做倒角，然后做研磨、CMP、清洗、检验，最后出货。其中切碳化硅，6英寸切一刀需要120小时左右，8英寸切一刀需要200小时左右，中间不能出任何差错，否则对切的质量会造成很大的影响。
相对于衬底，碳化硅外延技术门槛低一点，但也存在4个主要痛点：
1、进口外延设备交期长。
全球有4家进口主流供应商，国内主要采用的是3家，目前交期很长，有的甚至要60个月，即需五年时间。现在做碳化硅外延设备的有六七家，有的设备经过了批量销售，接下来国产化外延设备会进入产业主流。
2、外延的三个核心参数（缺陷、浓度、厚度）等检测设备依赖进口，交期长。目前国内缺陷领域有一家在demo过程中。
3、外延设备的单台产能低，每月仅300片左右，这个数量很低，可能会有新的设备和路线出来。
4、备件耗材寿命短，成本高。
外延过程经常要做保养，备件过程中会沉淀一些碳化硅颗粒，对碳化硅外延缺陷造成很大影响，所以备件耗材的生命比较短，一定程度上影响了碳化硅的产量。
在碳化硅器件方面，相奇分享了他观察到的一些趋势：
首先，沟槽MOSFET结构创新备受关注，已有多款沟槽器件产业化、商品化，且沟槽器件结构变化多端，创新空间变化也很大；
再者界面质量导致迁移率低，亟待技术突破，碳化硅器件的优势还没完全发挥出来，需利用新技术、新材料，提高界面质量和迁移率，提高可靠性。
除此之外，万伏千安智能电网需要超高压器件，所以超高压的MOSFET和超高压的IGBT也是器件研发的另一个方向。
有了大规模量产的平台、众多设计公司后，器件设计和制造生态系统则呼之欲出，从而提供一个桥梁，使得设计公司和量产平台能更好、更有效地合作。
4. “最根本的，是要做产业链的创新”
最后，陈俭分享了他看到的碳化硅产业潜力。
首先看定位。Yole数据显示，碳化硅从“三高”（高端、高频、高压）打入，慢慢蚕食硅IGBT市场。“我觉得这是「城市进入农村」的方式，做降维打击，成本做好，它是具有品牌效应的，这是势无可挡的应用。”陈俭说。
其次，上下游要协调好关系。下游车厂希望客户交货更快，现在有的周期要一年的时间，快则要6-7个月，太长了。
其三，价格要低，质量好，配合好。随叫随到是本土化优势，但质量还有待提高。上游会担心投资有没有希望、定价是否合理、付款方式好不好等问题。
至于上下游怎么协调？
陈俭认为，首先，下游需要明确的态度，要拓展应用，把市场做大，这是共赢之选；第二，上游要加大投资，给下游确保能供货且价格合理的信心；第三，有了技术，资金和人才才会加入。
在上游，现在SBD在充电桩领域的应用，市场不是红海了，是血海，卖的成本非常低，所以自己做器件、材料的厂商，要把碳化硅MOSFET的应用拓展起来。
只要有技术，碳化硅MOSFET做得好，市场还是很大的，SDB要区分于市场来做，价格要慢慢回归市场。技术进步需要时间，两三年之内很难做出很大的改善。
因此他们初步判断，大概在2024年前，衬底都是比较紧张的，外延则可能好一点，到2025年可能会缓解，但真正落实要到2026年，市场也可能会比预想得快，到时候又有一轮紧张。
在陈俭看来，最根本的，是要做产业链的创新，包括衬底技术、外延技术、Fab工艺、封装、碳化硅专用设备以及应用端的创新。
此外，他认为还需对创新者予以保护。首先做好专利布局；其次实现利益共享，定价机制要合理；第三，创新方要换位思考，要引入资金和推动标准建立；第四，尊重知识产权，抵制反授权，从法律层面保护创新者；第五，建立像IMEC一样的第三方合作开发平台。
5. 结语：碳化硅春天已至国产供应链迎新机遇
陈俭认为：碳化硅的春天来了，当前第三代半导体的碳化硅和氮化镓则比较火热，成长速度远超硅基功率器件。但还有很多挑战，要上下游共同共勉，以创新制胜，知识产权也要保驾护航。
徐现刚教授看来，碳化硅取得了新机遇，这么重要的材料，要降低国际供应链的风险性，对于进入国产和试用是非常好的机遇。
潘尧波亦判断：碳化硅产业处于成长期，在光伏、LED、硅产业等产业，新玩家会不断涌入，新技术会不断出现，这将给后来企业很多新机会。
『又一国产芯逆袭之门！特斯拉带飞，国内多位大佬谈碳化硅』https://t.cn/A6SAXrmu
碳化硅SiC的春天，终于来了！
“双碳”战略开启了新能源转换黄金时代，也开启了功率半导体发展的黄金时代。这一趋势下，拥有优越性能的碳化硅，正成为功率器件的宠儿。用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，能极大提高能量转化效率，大概会降低75%以上的能量损耗。其经济效益毋庸置疑是巨大的。
这个被特斯拉带飞的第三代半导体材料，正迎来爆发式增长。国家政策也在大力扶持：“十四五”规划和二〇三五远景目标纲要，明确指出“支持碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展”。
随着新能源汽车、人工智能、光伏风能发电、大数据、5G通信等一系列新应用领域的出现，以碳化硅为代表的第三代半导体正呈现蓬勃之势。
相比硅和砷化镓等半导体材料，在碳化硅等第三代半导体领域，我国与国际巨头之间的整体技术差距相对更小，更有希望实现换道超车，降低国际供应链的风险。
但与此同时，国内碳化硅产业链发展仍面临重重挑战，任重道远。当下国内碳化硅半导体的单晶材料、衬底、器件研发面临哪些核心痛点？接下来产业链发展还需怎样的助力？
在6月26日举行的“2022中国·南沙国际集成电路产业论坛”宽禁带半导体论坛上，山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授，广东芯粤能CTO相奇，中电化合物董事潘尧波，上海瞻芯电子CTO陈俭等专家发表主题演讲，分享了来自产业一线的观察和思考。
1. 碳化硅爆发式增长新能源汽车成主战场
碳化硅材料有半绝缘型和导电型两种衬底。半绝缘型主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域；导电型主要用于制造功率器件，用在以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域，这也是当前碳化硅的主赛道。
第一个吃螃蟹的是马斯克的特斯拉。特斯拉Model 3率先将意法（ST）的碳化硅MOSFET功率模块应用到负责控制电动机的主逆变器中，证明了碳化硅技术足够成熟，并具有显著优势。
上海瞻芯电子CTO陈俭将“特斯拉的Model 3”类比“2007年的iPhone 4”，这是他决心离开做了21年的硅、转向碳化硅行业的原因。他回忆道，2014~2015年的碳化硅模块，据称已经将功率提高10%、体积缩小57%、重量降低40%，而现在比当时做得还要好。
新能源汽车的爆发，引发了一波碳化硅的“上车潮”。
特斯拉、保时捷、比亚迪汉、现代等纷纷在上碳化硅，碳化硅逐渐成为了高端汽车的标配；国内小鹏、蔚来、理想等造车新势力，都已推出或宣布推出碳化硅模块；宇通客车、上汽、北汽也在做这方面的筹备工作，而且商用车领域更容易导入一些新技术。
据法国知名行业咨询机构Yole预测，2022年车用碳化硅器件占比达68.8%，到2025年碳化硅功率器件的市场规模有望增至25.62亿美元，复合年增长率约30%。碳化硅之所以适合做功率器件，根由在于其材料性能。
碳化硅的禁带宽度是硅的3倍，热导率是硅的3倍，电子饱和速率是硅的2倍，最重要的是临界击穿电场是硅的8-10倍。因此，碳化硅器件有耐高温、低导通电阻、开关速度快、耐高压等特点，使得碳化硅系统更小、更轻、能效更高、驱动力更强。
广东芯粤能CTO相奇分享了一组预测数据，到2030年，中国大陆年度用电总量将超过10.5万亿度，如果用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，那么每年可以节约上万亿度的电，这一数目，相当于10个三峡大坝的年发电总量。
到2030年，新能源车的销售量将增长9倍，光伏的装机量将增长5倍，碳化硅将大有用武之地。再加上缺货浪潮的助推，如今进口材料供货紧俏、一再延期，倘若国内碳化硅材料供应商发力赶上，这将为国产材料的导入打开一个突破口。
2. 8英寸时代到来但量产还要等三四年
碳化硅产业链覆盖从最上游的碳化硅粉，到晶锭、衬底、外延，再到晶圆，以及封装后的单管和模块，最后到交付应用。这种半导体材料的历史，最早可追溯至1885年，瑞典科学家发明了碳化硅生长装置，将核心原材料沙子和木炭加热到1500℃左右，通过导电，引发自蔓延反应，得到碳化硅单晶。但此前因材料技术和设备的限制，碳化硅长期没有发展起来。山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授介绍说，碳化硅单晶的研究可以分为三个阶段：第一阶段是90年代光电应用，碳化硅作为衬底，成功应用在光电领域；第二阶段是微波电子，我国做的已经不比国外差；第三阶段是功率电子应用，希望上下游通力合作，在这方面赶超国外。经过30多年的研发，国内碳化硅研究已具备一定条件，可以为器件研发提供衬底材料。
碳化硅衬底正不断向大尺寸方向发展，衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，单位芯片成本越低。目前业内主要量产产品集中在4英寸及6英寸，并演化向8英寸。国外在十年前突破了6英寸衬底技术，在“十三五”期间攻克了8英寸衬底技术。国际行业龙头科锐今年成功将8英寸衬底导入量产，全球首条8英寸晶圆工厂已经通线，很快就要建第二个8英寸碳化硅器件生产厂。在产业化方面，国内碳化硅企业已完成4-6英寸的升级。徐现刚教授谈道，目前国内已有8英寸碳化硅，与国际差距在2~3年之内，这个差距会越来越小。国内4英寸碳化硅晶体在2010年出现，从2017年4英寸导电衬底开始批量销售，中间间隔7年时间；国内6英寸批量销售是2019年，从研发开始也用了三四年。
中电化合物董事潘尧波判断，4寸的量会越来越少，6寸是当前主流，8寸是发展趋势，8英寸如果今年出来，按以往时间周期推演，需要等到2025年、2026年才能导入量产。
在他看来，“8英寸时代到来”还面临一些挑战，包括籽晶依赖于扩径、晶体良率、晶体质量、8英寸衬底加工、成本、生态等方面的问题，希望产业上下游紧密协同来解决问题。据他分析，根据中国电子材料协会统计数据，目前国内碳化硅规划投资300亿元，规划年产能200万片。2020年全国碳化硅产量约11万片，其中还包括很大一部分4英寸产量。规划的产能存在一定水分，规划的投资量偏大，实际落地的投资量有衰减，所以规划产能大于落地产能。从产能到产量，涉及到良率、成本、设备问题，据其统计，目前国内的长晶炉超过3000台，但实际供货量很少，今年6英寸的量大概率能超10万片，不过离需求情况还有很大的差距。汽车对材料有非常高的可靠性要求，这就引申到材料质量需要更高的要求，国内很多材料还在验证中，能满足车规级要求的占比不高。因此潘尧波判断，碳化硅材料，特别是车规级材料，会长期偏紧。他建议8英寸的扩展可以适当慢一点，如果材料供应不及却投了大量设备，这些产能则会空置，将导致产生很多投资的成本。
3.国内产业链面临的外忧与内患
目前碳化硅材料和功率器件都主要由海外企业垄断。器件方面，五家头部企业来自欧洲、日本、美国，合计市占率约90%；材料方面的垄断更加集中，Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ全面领先衬底市场，Wolfspeed和昭和电工两巨头几乎垄断外延片市场。国内碳化硅产业链则相对集中在长三角、京津冀和粤港澳大湾区。
相奇认为，国内碳化硅产业链面临着全面挑战：
1、碳化硅材料。
国内长晶技术和国际先进水平仍有距离，8英寸至少还需要2~3年才能追赶并突破，带动外延的发展。目前技术相对成熟，但设备还需要依赖于进口。
2、器件设计。
受限于制造工艺水平，材料优势没有被充分发挥，包括器件结构的优化创新，因为工艺能力的限制比较欠缺，生态也有待完善。
3、器件制造。
首先，衬底外延成本占比高，合资占比大概超过了50%；其次，器件良率受限于材料的缺陷及质量；其三，缺乏大规模的生产平台，过去碳化硅的规模相对较小，生产模式基本是实验室和小规模的小作坊模式；其四，专业设备还需要依赖于进口。
4、模组封装。
需找到更耐高温的封装材料，因为封装尺寸更小，散热及可靠性的要求更高。
5、汽车厂商。
问题是“缺芯”，尤其是“缺中国芯”。他总结道，国内碳化硅产业的强项是产业链较完整，弱项是现在成本还很高，尤其是在材料方面需要一些突破，其次是国产设备很少，专业设备还需依赖进口。我国的碳化硅产业链发展还需要平衡，才能与国外巨头进行竞争。
为什么碳化硅这么贵？
潘尧波解释说，碳化硅的成本很高，晶体存在质量、尺寸、厚度、良率、成本等痛点，且部分石墨依赖进口，供应紧张。碳化硅是硬脆材料，硬度仅次于金刚石，加工难度较大。
简单的衬底加工工序是从晶锭出来，做多线切割，做倒角，然后做研磨、CMP、清洗、检验，最后出货。其中切碳化硅，6英寸切一刀需要120小时左右，8英寸切一刀需要200小时左右，中间不能出任何差错，否则对切的质量会造成很大的影响。
相对于衬底，碳化硅外延技术门槛低一点，但也存在4个主要痛点：
1、进口外延设备交期长。
全球有4家进口主流供应商，国内主要采用的是3家，目前交期很长，有的甚至要60个月，即需五年时间。现在做碳化硅外延设备的有六七家，有的设备经过了批量销售，接下来国产化外延设备会进入产业主流。
2、外延的三个核心参数（缺陷、浓度、厚度）等检测设备依赖进口，交期长。目前国内缺陷领域有一家在demo过程中。
3、外延设备的单台产能低，每月仅300片左右，这个数量很低，可能会有新的设备和路线出来。
4、备件耗材寿命短，成本高。
外延过程经常要做保养，备件过程中会沉淀一些碳化硅颗粒，对碳化硅外延缺陷造成很大影响，所以备件耗材的生命比较短，一定程度上影响了碳化硅的产量。
在碳化硅器件方面，相奇分享了他观察到的一些趋势：
首先，沟槽MOSFET结构创新备受关注，已有多款沟槽器件产业化、商品化，且沟槽器件结构变化多端，创新空间变化也很大；
再者界面质量导致迁移率低，亟待技术突破，碳化硅器件的优势还没完全发挥出来，需利用新技术、新材料，提高界面质量和迁移率，提高可靠性。
除此之外，万伏千安智能电网需要超高压器件，所以超高压的MOSFET和超高压的IGBT也是器件研发的另一个方向。
有了大规模量产的平台、众多设计公司后，器件设计和制造生态系统则呼之欲出，从而提供一个桥梁，使得设计公司和量产平台能更好、更有效地合作。
4. “最根本的，是要做产业链的创新”
最后，陈俭分享了他看到的碳化硅产业潜力。
首先看定位。Yole数据显示，碳化硅从“三高”（高端、高频、高压）打入，慢慢蚕食硅IGBT市场。“我觉得这是「城市进入农村」的方式，做降维打击，成本做好，它是具有品牌效应的，这是势无可挡的应用。”陈俭说。
其次，上下游要协调好关系。下游车厂希望客户交货更快，现在有的周期要一年的时间，快则要6-7个月，太长了。
其三，价格要低，质量好，配合好。随叫随到是本土化优势，但质量还有待提高。上游会担心投资有没有希望、定价是否合理、付款方式好不好等问题。
至于上下游怎么协调？
陈俭认为，首先，下游需要明确的态度，要拓展应用，把市场做大，这是共赢之选；第二，上游要加大投资，给下游确保能供货且价格合理的信心；第三，有了技术，资金和人才才会加入。
在上游，现在SBD在充电桩领域的应用，市场不是红海了，是血海，卖的成本非常低，所以自己做器件、材料的厂商，要把碳化硅MOSFET的应用拓展起来。
只要有技术，碳化硅MOSFET做得好，市场还是很大的，SDB要区分于市场来做，价格要慢慢回归市场。技术进步需要时间，两三年之内很难做出很大的改善。
因此他们初步判断，大概在2024年前，衬底都是比较紧张的，外延则可能好一点，到2025年可能会缓解，但真正落实要到2026年，市场也可能会比预想得快，到时候又有一轮紧张。
在陈俭看来，最根本的，是要做产业链的创新，包括衬底技术、外延技术、Fab工艺、封装、碳化硅专用设备以及应用端的创新。
此外，他认为还需对创新者予以保护。首先做好专利布局；其次实现利益共享，定价机制要合理；第三，创新方要换位思考，要引入资金和推动标准建立；第四，尊重知识产权，抵制反授权，从法律层面保护创新者；第五，建立像IMEC一样的第三方合作开发平台。
5. 结语：碳化硅春天已至国产供应链迎新机遇
陈俭认为：碳化硅的春天来了，当前第三代半导体的碳化硅和氮化镓则比较火热，成长速度远超硅基功率器件。但还有很多挑战，要上下游共同共勉，以创新制胜，知识产权也要保驾护航。
徐现刚教授看来，碳化硅取得了新机遇，这么重要的材料，要降低国际供应链的风险性，对于进入国产和试用是非常好的机遇。
潘尧波亦判断：碳化硅产业处于成长期，在光伏、LED、硅产业等产业，新玩家会不断涌入，新技术会不断出现，这将给后来企业很多新机会。
『又一国产芯逆袭之门！特斯拉带飞，国内多位大佬谈碳化硅』https://t.cn/A6SAXrmu
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