以碳化硅等為代表的第三代半導體技術方興未艾,已經成為未來國家競爭的戰略制高點,被業內稱為“超級風口”。半月談記者走訪調研多家第三代半導體企業了解到,我國在這一領域與國際先進水平差距并不大,但由于產業發展缺乏強有力的統籌,一些地方掀起投資熱潮,競相招商、無序競爭情況嚴重。
一些受訪權威專家和業內人士指出,應在“十四五”相關規劃中加強頂層設計,加大核心技術攻關力度,充分利用市場優勢建立良性發展的產業格局。
我國有望引領“新賽道”
以碳化硅、氮化鎵等寬禁帶化合物為代表的第三代半導體技術為5G、毫米波通訊、新能源汽車、光伏發電、航空航天等戰略新興產業提供關鍵核心器件,成為國家競爭的戰略制高點,也是未來國際競爭的關鍵領域。
中科院院士郝躍等專家認為,我國第三代半導體發展水平與國際先進水平差距不大,如能提前布局,力爭在“十四五”期間實現突破,完全可實現彎道超車,不僅不會受制于人,還將大大促進5G等產業發展。
事實上,發展第三代半導體產業,對我國半導體產業整體發展意義重大。相比以硅為材料的傳統半導體,第三代半導體可以成為國家集成電路產業發展突破口,集中力量完全有可能在3~5年內形成與國際并跑的態勢。北京世紀金光半導體有限公司董事長李百泉說,相比傳統硅半導體高達千億級別的投資,第三代半導體投資強度小,但戰略意義大,最有可能實現彎道超車。
我國高度重視半導體產業,第三代半導體有著與國際先進水平并跑起步的特征。第三代半導體有很多優異性能,在汽車、新能源、航空航天等領域應用前景廣闊。加快培育和發展第三代半導體產業是推進產業結構升級、加快經濟發展方式轉變的重大舉措,也能提振內需、推動國內國際雙循環相互促進。伴隨新能源汽車、軌道交通、航空航天、5G通訊等產業蓬勃發展,第三代半導體的國內應用需求有望爆發。
第三代半導體面臨四大挑戰
當前,第三代半導體產業發展處于爆發前夜,但行業內仍存在多個挑戰,為高質量發展埋下隱患,甚至可能導致行業發展進入誤區,錯失歷史性機遇。
第一是行業高端產品應用不足。我國自主的第三代半導體產品應用不足,難以形成產業循環。國家新能源汽車技術創新中心相關負責人表示,國內不少第三代半導體的高端應用為進口產品,例如車載芯片中關鍵的三電控制器、自動駕駛汽車所用的計算芯片、激光雷達等。我國第三代半導體技術水平與國際差距不大,但由于部分應用端“崇洋”心態固化,很難單純靠市場推動產品應用,亟需政府強有力的引導。
第二是高質量的技術專利不足。從碳化硅產業發展來看,2019年我國專利排名世界第8位,多來自研究所和高校,而美國、日本等國家專利多掌握在企業手中,更易于產業化。國內許多高校申請專利、發文章就結題了,這些專利很難直接轉移給企業,導致產業創新能力空心化。
第三是產業無序競爭嚴重,可能造成嚴重資源浪費。從省會城市到三四線城市,政府之間相互競爭企業,給土地、資源、配套,幾乎變成曾經一哄而上、一哄而下的LED芯片產業了。然而,我國半導體產業的利潤率已經比國際水平低很多,各地仍然采用這種方式招商引資,很多企業被盲目追捧,無序發展,乏利可圖。
第四是缺少頂層設計。國家高度重視第三代半導體產業發展,但不少紅頭文件難以落地。產業發展缺乏真正的頂層設計,各環節“各自為戰”的現象較為突出。地方政府的追捧最終浪費的是國家資金,如果不進行規范管理,5年內一批企業可能會“頭破血流”,5年后大部分地區可能會“橫尸遍野”。
各地的招商引資和補貼,會導致低端競爭、產能過剩,資源無法集中到真正具有國際競爭潛力的支柱企業。一個項目支持幾千萬,十幾個單位承擔,不僅分散而且極易產生惡性競爭。企業不賺錢就無法投入研發,很容易將產業從高端拖垮到低端。因此,政府支持項目方式要進一步轉變,集中資源支持龍頭企業,使其盡快強大起來參與國際競爭,避免“撒胡椒面”的方式。
加強頂層設計,切忌“大煉三代半”
針對上述問題,我國應著力在“十四五”相關規劃中加強第三代半導體頂層設計,加大核心技術攻關力度。可考慮將第三代半導體發展作為國家戰略,從政策支持、產業布局、發展規劃等方面對產業鏈各環節加強引導和規范,通過財政、稅收以及資本市場支持等方式,加大對國產產品的應用鼓勵。
北京大學副教授林信南認為,碳化硅是我國必須突破的核心技術之一,亟需以應用需求牽引、龍頭企業牽頭,通過產業鏈配合,高校研究所協同,進行全產業鏈攻關。切忌任由產業和地方“大煉三代半”。目前,全國已建設10多條生產線,有限的人才被挖來挖去,產能過剩問題已初露苗頭。
加速制定我國第三代半導體技術標準,發揮市場引領作用。要用好我國廣袤市場優勢,積極引導國產化產品發展,例如可要求汽車產品國產芯片的應用比例逐漸上升,激活存量市場,拓寬增量市場。
進一步改善產業生態,在新型舉國體制下發揮共性平臺作用,協同聯動產業鏈上下游,著力推動創新成果產業化。與“兩彈一星”不同,半導體產業兼具戰略性和商品性,因此,要高度重視科研成果的產業化,特別是支持自主創新成果從技術研究向產品應用轉化。
一方面,可以發揮我國電力電網、高速鐵路、新能源汽車等產業規模優勢,以下游市場應用拉動上游研發制造,開展供需信息銜接、核心技術攻關、關鍵產品研制、產品集成應用等工作。另一方面,鼓勵財政能力和產業基礎較好的地方建設第三代半導體IDM項目集群,推動與下游應用規模化廠商對接,積極導入應用端需求,拓寬自主創新成果的市場推廣通道,打通國產半導體全產業鏈,建立“設計-研發-制程-測評-認證-集成-應用-孵化-標準”良性循環的產業生態。(刊于《半月談內部版》2021年第2期)
內容來自新華社