第三代半導體產業技術創新戰略聯盟秘書長于坤山表示，碳達峰碳中和的戰略決策意義非常重大，而節能減排則是核心工作之一。國家提出要建立以新能源為主體的新型電力系統，因此新能源的占比將會持續快速增加，而在新能源發展中，將會以工業半導體特別是第三代半導體作為主要的支撐。

 

無獨有偶，賽迪顧問發布的《2021全球半導體市場發展趨勢白皮書》在展望全球半導體市場技術發展趨勢時提出，圍繞碳中和，第三代半導體將加速發展。白皮書說，在碳中和趨勢下，第三代半導體產業因其可提升能源轉換效率的特點而開始快速發展。一方面，工業能源轉換所需零組件如逆變器、變頻器等，以及通訊基站的需求回穩；另一方面，在特斯拉Model3電動車逆變器逐漸采用SiC（碳化硅）元件制程后，第三代半導體在車用市場逐漸備受重視。第三代半導體具備耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率的特性，相比硅器件可在減少能量損失的同時，減小裝備體積，有利于社會節能減排，實現碳中和的發展目標。目前，第三代半導體的應用已擴展至數據中心、新能源汽車等多個關鍵領域，整個第三代半導體行業正在快速發展。

 

據賽迪顧問新材料產業研究中心總經理李龍介紹，所謂第三代半導體材料，是指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料，用于制作高溫、高頻大功率和抗輻射的電子器件，應用于半導體照明、5G通信、衛星通信、軌道交通等領域。近些年來，國家和許多地方政府部門出臺政策促進第三代半導體材料產業快速健康有序發展，政策內容包括人才培育、科研獎勵、項目招商和生產激勵等方面。“目前第三代半導體材料仍然處在市場啟動的早期階段，國內外的研究水平相差不大，中國的第三代半導體企業已經從小批量的研發模式轉向了規模化商業化的生產模式，技術和性能都在趨于穩定，規模化生產工藝和產品的性價比等也逐步得到了市場的認可。”他說。

 

“碳達峰碳中和國家政策的驅動，未來可能會促成半導體市場的部分爆發。”事實上，因加速滲透，第三代半導體正在不斷開啟新應用，于坤山以汽車行業為例說：“2020年，第三代半導體的應用發生轉換有兩個標志：一個是特斯拉Model3采用碳化硅模塊，另一個就是成為網紅產品的氮化鎵快充，而且今年依然是快速增長。”他認為，因為這兩個典型應用，將會加速碳化硅在新能源、光伏逆變器、風電電流器、充電樁，以及包括能源互聯網在內的工業領域的應用，比如氮化鎵，除了目前的快充市場，未來會涉足數據中心的電源及一些低電壓的電源領域。

 

全球能源互聯網研究院功率半導體研究所所長吳軍民表示，電力行業是碳排放的主力軍，要構建以新能源為主體的新型電力系統，除了要大力發展儲能技術外，還要加強電網的柔性互聯互通，通過電網的柔性互聯互通，降低新能源的波動性影響，主要包括風光互補、風光和負荷的柔性互聯。“要實現電網的柔性互聯，就一定離不開電力電子裝備的廣泛應用”。據了解，全球能源互聯網研究院隸屬于國家電網公司。

 

“從物理特性上來看，現在的電網是剛性的電網，將來則是柔性的電網，現在的電網是鋼鐵電網，將來則是半導體電網，因為電力電子裝置的廣泛使用，里面有大量的半導體器件，所以對半導體行業是重大的發展機遇。”吳軍民認為，未來在智能電網建設或能源互聯網建設中，碳化硅器件將會有非常好的應用前景。他列舉了碳化硅器件在電力行業的幾個典型應用場景，如光伏逆變器、風電變流器、柔性直流輸電。

 

最后，李龍給出兩點建議：一是國內企業應向IDM模式（國際整合元件制造商模式）轉變，以確保自身的競爭優勢。二是夯實支撐產業鏈的研發與服務等基礎平臺。要建設專業化的國家技術創新中心及公共研發和服務平臺，突破產業化的關鍵技術，解決創新資源薄弱、創新成果轉化難等問題。同時，要搭建國家級的測試驗證和生產應用示范平臺，降低企業的創新應用門檻。