一張光盤大小的形狀、厚度僅0.5毫米的SiC(碳化硅)單晶襯底，卻能解決“卡脖子”問題——今年，隨著新基建風(fēng)口的興起，碳化硅的發(fā)展迎來新時代，基于碳化硅研發(fā)的電子元器件正更多地推廣到車用電子、5G系統(tǒng)和電源系統(tǒng)中。

作為第三代半導(dǎo)體材料，碳化硅已是各國搶占的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來，長沙大力布局碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈，先后引進了湖南天岳和長沙三安等重要企業(yè)，鏈?zhǔn)桨l(fā)展初具成效。

碳化硅應(yīng)用市場前景廣闊

碳化硅是碳和硅的化合物，在各方面的優(yōu)勢“完爆”半導(dǎo)體基礎(chǔ)材料硅。由于碳化硅能夠提供較高的電流密度，常被用來制作功率半導(dǎo)體的零組件。

而利用碳化硅制作出的電子零組件相對于硅的優(yōu)勢主要來自三個方面：降低電能轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗、更容易實現(xiàn)小型化、更耐高溫高壓。

今年，我國推進5G、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車等多個領(lǐng)域的“新基建”，5G基站臺及服務(wù)器電源等系統(tǒng)的建設(shè)，進一步釋放了對碳化硅元器件的需求。

記者了解到，目前碳化硅最大的應(yīng)用市場來自新能源汽車電子。碳化硅零組件在新能源車上應(yīng)用主要是功率控制單元(PCU)、逆變器及車載充電器等方面。

以當(dāng)前最火的新能源汽車特斯拉為例，特斯拉Model就是采用ST與Infineon兩家公司生產(chǎn)的碳化硅逆變器，是第一家在主逆變器中整合全碳化硅功率模塊的車企。

在車載充電器領(lǐng)域，碳化硅零組件也正在加速滲透，截至2018年已經(jīng)有超過20家車廠在自家車載充電器中采用碳化硅SBD或碳化硅MOSFET零組件，且這一市場在2023年之前可望保持44%的增長。

未來，碳化硅材料發(fā)展會像硅材料發(fā)展一樣，成本越來越低，獲得廣泛應(yīng)用。

奮力競逐碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈

由此可見，無論是搶占未來產(chǎn)業(yè)制高點的需要，還是為了滿足日益增長的碳化硅應(yīng)用市場，布局和發(fā)展碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈勢在必行。

長沙從2017年開始設(shè)立碳基材料產(chǎn)業(yè)鏈，引進上下游企業(yè)，建鏈強鏈。

2018年11月13日，國內(nèi)最大的第三代半導(dǎo)體碳化硅項目及成套工藝生產(chǎn)線——天岳碳化硅材料項目在瀏陽開工建設(shè)，為長沙碳基材料產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動能。

借助該項目，長沙強力推進第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)建設(shè)，全力構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)業(yè)鏈、人才鏈、政策鏈等多鏈融通的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加速形成新一代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引爆點。

這一格局在去年得以拓寬。去年11月，《長沙市碳基材料產(chǎn)業(yè)鏈三年發(fā)展規(guī)劃評審稿》通過評審，提出未來三年重點打造4區(qū)+3鏈的碳基材料產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，新增了長沙高新區(qū)、寧鄉(xiāng)、望城經(jīng)開區(qū)三個重點區(qū)域，產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)出多點開花態(tài)勢。

今年7月20日，長沙三安第三代半導(dǎo)體項目在長沙高新區(qū)開工，將在長沙建設(shè)形成“長晶——襯底制作——外延生長——芯片制備——封裝”的碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈，必將推動長沙新一代半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。