功率半導體——新能源產業的關鍵競爭力

　　在“十四五”背景下，在雙碳目標戰略下，中國大力支持光伏發電行業的發展，推動新能源汽車的發展，加大對半導體產業的支持力度。作為全球最大的能源消耗國之一，中國每年進口石油和芯片均超過3000億美元，而發展新能源和半導體產業關系著國家能源安全和綜合國力的發展，大力發展新能源汽車和光伏行業勢在必行。

　　在這樣的時代背景下，未來發展的重點可能會在新能源汽車和光伏行業兩方面。金融EMBA2018級校友、阿基米德半導體董事長袁雄在杭州同學會上分享時表示“SiC/IGBT作為新能源汽車以及光伏發電能量控制和轉換的心臟，是未來電力轉化和電力驅動的必然趨勢，更是未來中美巔峰對決的關鍵戰場。高性能、高可靠性的功率模塊將會成為新能源產業關鍵競爭力。”

　　新能源汽車、光伏發電市場迎來爆發增長，碳化硅前景廣闊

　　他從新能源汽車的增長前景來推測了爆發期，他說“新能源汽車的增長曲線跟很多的消費互聯網包括其他行業還是不一樣的，它可能會呈現一個離散型的增長，從有技術到成熟爆發式的增長，可能需要較長的時間，從汽車工業100多年的歷史發展來看，新能源汽車大概需要15年的時間。”

　　對于新能源汽車技術發展的趨勢，袁雄認為：傳統的新能源汽車主控的芯片使用的都是硅基的IGBT，但由于碳化硅方案的優勢，以及材料成長的穩步下降，未來碳化硅器件將會迭代硅基IGBT的使用。特拉斯全球率先采用碳化硅逆變器，特斯拉Model3使用的控制器就是碳化硅材料，除此之外，比亞迪、蔚來、理想等眾多車企業都將使用碳化硅方案，碳化硅對傳統車用硅基IGBT的替代已經逐漸展開，碳化硅產業的發展已經展現出良好的前景。

　　袁雄介紹了碳化硅的優勢，他說道：“功率半導體更講究的是可靠性、安全性和穩定性，而碳化硅（SiC）作為半導體材料具有優異的性能，尤其是用于功率轉換和控制的功率元器件，是高溫、高頻、抗輻射、大功率應用場合下極為理想的半導體材料。”

　　對于光伏行業，袁雄向大家介紹道：“之前由于政策和技術驅動，我國光伏裝機量現在也是呈爆發式的一個增長。但光伏的本質是半導體行業，光伏里面最核心的部分就是光伏逆變器，把直流電轉化為交流電。考慮到光伏行業未來的高確定增長性，逆變器也將跟隨著光伏這條主線同步保持高確定的增長速度。”

　　國產替代黃金賽道，碳化硅將成為中國半導體發展新機遇

　　目前中國的功率器件在新能源汽車以及光伏的產業里面的占有率大概只有5%左右，剩余的90~95%基本上都是屬于外資所把控，他認為，作為光伏逆變器最核心的芯片——功率器件IGBT，在目前的國際環境下國產替代的需求巨大。

　　雖然中國逆變器企業占據全球主要市場份額，華為、陽光電源處于市場龍頭地位，二者合計全球市場占率超35%，但核心的電子器件，目前主要由德國英飛凌、日本三菱、富士等國外企業供應。光伏裝機容量的迅速提升將成為驅動逆變器行業成長的重要因素，同時也為功率半導體行業的持續發展提供動力，在未來需求將會倒逼市場，加速國產替代的進程。

　　不管用于轉換信號的集成電路，還是用于轉換功率、電流電壓的半導體，都需要相關的芯片。袁雄生動具體地介紹了功率半導體的應用場景，包括新能源汽車、光伏發電、軌道交通、高鐵、工業控制、家電、消費電子、船舶航運、輸配電等，一切的智能制造都離不開芯片。

　　新能源汽車及光伏行業關乎國家核心競爭力及能源、環境安全，該領域芯片和模塊實現國產替代、自主可控刻不容緩。相對于傳統功率半導體，全球SiC尚處于初級階段，因此中國半導體企業最有可能在新能源汽車和光伏領域的SiC實現彎道超車，在此領域率先實現國產替代。

　　阿基米德，打破半導體行業外資企業的壟斷地位，為國產化替代貢獻一份力量

　　對于創立阿基米德半導體，袁雄表達了他的初衷，就是希望打造世界一流功率半導體IDM廠商，為碳中和時代提供更加智能、更加安全、更加清潔的能源。他表示“政策引導推動半導體成為戰略性產業，我們在智能制造領域里，未來可以通過自主創新研發出屬于自己的核心技術，打破現有的外資壟斷市場的情況。”

　　此外，袁雄還介紹了阿基米德半導體核心技術團隊，由中國科學院院士、武漢大學學術委員會主席徐紅星院士，首席科學家、斯坦福大學博士、美國白宮總統獎獲得者劉勝院長領銜，團隊成員由來自于英特爾、三菱、華為、臺基股份等頂尖半導體公司的核心技術骨干和高管組成。