國產半導體,正悄然重塑全球半導體行業。
近期,2025年半導體行業年度頒獎典禮在日本東京舉行。在此次盛典中,中企碳化硅企業天岳先進憑借技術實力,奪得“半導體電子材料”類金獎。
值得關注的是,該獎項自設立以來已走過31年歷程,天岳先進此次獲獎,是中企業首次摘得這一國際榮譽,標志著碳化硅材料技術獲得全球行業認可。
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提及半導體,大眾往往首先聯想到光刻機、處理器,但在產業鏈中,碳化硅這一材料同樣關鍵。作為具備耐高壓、耐高溫特性且高頻性能優異的材料,碳化硅綜合性能優于傳統硅材料,是制造功率器件與射頻器件的核心基礎。
應用場景上,碳化硅器件的身影廣泛出現在新能源汽車電控系統、光伏逆變器、5G基站中,未來也將應用于AR眼鏡等。與傳統器件相比,其不僅尺寸更小,還能將能量損耗降低70%。搭載碳化硅器件的新能源汽車續航更長、充電速度更快,通信基站的運行效率也能顯著提升。
作為“第三代半導體”核心材料,碳化硅襯底制造是生產的基礎環節,國內企業便專注于該領域。據行業數據,已連續多年在全球半絕緣型碳化硅市場中穩居TOP3。
在碳化硅領域,過去較長一段時間內,核心技術被國外企業收緊。其中,美企Wolfspeed早在1991年,便推出全球首款商用碳化硅晶圓,率先奠定行業領先地位。
反觀我國,碳化硅企業起步明顯較晚。以天-岳為例,其成立于2010年;另一家企業合-達,同樣是在2010年后才正式進入。而彼時,國外相關企業已在該領域深耕近20年,累了深厚的技術與產業優勢。
不過,“我們走得很慢,但從不后退”。借助支持與持續的科研攻關,碳化硅企業逐步打破技術壁壘,加速追趕步伐。2015年,實現4英寸碳化硅晶圓量產;4年后,推進6英寸碳化硅晶圓量產;2023年,成功實現8英寸碳化硅晶圓量產,盡管進程比老美晚了8年,但雙方技術差距正快速縮小。
進入2024年,迎來爆炸性成果,成功開發出12英寸碳化硅晶圓,一舉躋身全球領先行列。
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價格昂貴,是其未能廣泛應用的一個重要因素。中企業的加入,改變了這一局面。2020年時,每片6英寸碳化硅襯底的價格還要7100元,到2024年已經下跌至4200元,而且價格還在跌。
長期以來,高昂的價格是制約碳化硅材料廣泛應用的關鍵因素之一。而中企業的加入,改變了這一局面。2020年,每片6英寸碳化硅襯底售價高達7100;而到2024年,已打折至4200元,且仍保持著下降趨勢,加快碳化硅產業化進程。
中碳化硅崛起,徹底改變全球市場競爭格局,只是近年來技術、市場走上國際舞臺的縮影。除通過完成國產替代,將天價前沿技術打至“白菜價”外,也靠著龐大的消費市場魅力,吸引利民的新興生命科技,以“白菜”的價格進入我國。
同時,碳化硅生產企業的擴張仍在持續。頭部企業不斷加大對碳化硅領域的投資力度。經濟報告顯示,2024年天-岳占據全球碳化硅市場的22.8%,屬于第一梯隊。
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碳化硅材料的技術突破,為諸多新興技術領域的發展提供了可能。新能源汽車領域,碳化硅器件已成提升車輛續航里程、縮短充電時長的關鍵部件,占全球市場份額73.1%。此外,碳化硅在光伏發電、智能電網、軌道交通、航空航天等領域,同樣具備廣闊應用前景。
市場數據顯示,2024年全球碳化硅襯底市場規模達到92億,較上一年增長24.32%;預計到2025年,這一市場規模將進一步攀升至123億。
天-岳的奮起,折射出碳化硅產業的蓬勃。2023年,具備6英寸碳化硅晶圓量產能力的企業已達15家,且產能已追趕西方國家。
碳化硅產業從0到1,從弱到強,終于走出了一條自主創新之路。
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