從整個(gè)國家新能源汽車的規(guī)劃，也有一個(gè)整體發(fā)展的目標(biāo)，要求在未來的5-10年他的效率特別是工藝器件的損耗降低10%以上。這樣的要求必須從半導(dǎo)體材料上先解決。還有就是低成本，現(xiàn)在因?yàn)槲磥砣绻M(jìn)入快速的成長期，半導(dǎo)體材料的成本會(huì)直線下降，目前我們預(yù)計(jì)未來2年，第三代半導(dǎo)體成本降1半，再過5年再降1半，加上他的高頻，高溫，高導(dǎo)熱。到那個(gè)時(shí)候第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)一個(gè)快速發(fā)展。

2018年7月8日，2018光伏領(lǐng)袖峰會(huì)˙黃山光伏大會(huì)二十年紀(jì)念論壇在黃山新華聯(lián)豪生大酒店舉辦，一起光伏APP對論壇進(jìn)行直播。第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長于坤山與大家分享了第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢。

北極星太陽能光伏網(wǎng)為您帶來發(fā)言實(shí)錄：

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長于坤山：

今天從上午到現(xiàn)在，我們的話題主要是圍繞光伏，光伏組件，還有剛才提到的測試方法方面的，其實(shí)光伏的幕後英雄就是半導(dǎo)體，在盒子里面隱藏的是工藝半導(dǎo)體，所有的電的變化要由半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)。最近關(guān)注的熱點(diǎn)是半導(dǎo)體，但是我們用的是工業(yè)半導(dǎo)體，但是工業(yè)半導(dǎo)體在我們國家也是受到高度關(guān)注的，我們目前基本上都是進(jìn)口的，國產(chǎn)的企業(yè)也在努力，下面我們關(guān)注的是一個(gè)新的材料，我們叫第三代半導(dǎo)體。為什么選擇第三代半導(dǎo)體，和我們說的第一代有什么區(qū)別，和大家做一個(gè)簡單的介紹。

我們成立第三代半導(dǎo)體聯(lián)盟有一個(gè)使命，讓能源與信息的轉(zhuǎn)換更高效。如果用在5G上和LED上就是另外一種轉(zhuǎn)換，或者是信息的轉(zhuǎn)換或者電和光之間的轉(zhuǎn)換。這個(gè)里面應(yīng)用領(lǐng)域非常廣。高速軌道交通，新能源汽車，智能電網(wǎng)，5G通信，光伏立面等等。第三代半導(dǎo)體目前基本上都是用氮化鎵、碳化硅這兩種材料，這兩種材料有5個(gè)的特性。在半導(dǎo)體這幾年發(fā)展非常快，半導(dǎo)體照明也是我們國家在半導(dǎo)體領(lǐng)域唯一一個(gè)在國際上有話語權(quán)的，國內(nèi)占據(jù)了全球80%的產(chǎn)業(yè)。另外就是高功率，用在電網(wǎng)和新能源大功率、高電壓、大電流，這是他的特點(diǎn)。再就是高電壓，特別是電網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)希望電壓越高越好，因?yàn)槲以瓉碓?a href="http://www.e4938.cn/yqxxh/itsg/" target="_blank" class="keylink">國家電網(wǎng)工作，國家電網(wǎng)希望功率的電壓在10千伏以上，越高電壓對他來說越有利，因?yàn)樗枰妷浩骷拇B。

我們光伏逆變器不需要這么高，1200V，1700V，3300V，可能未來如果搞得更高一點(diǎn)電壓6500，如果電壓更高，如果我們要10千伏，35千伏的逆變器直接并網(wǎng)，不經(jīng)過變壓器，這個(gè)是我們需要高壓的，那電壓越高越好，另外是另外一種場景。還有就是用在5G上面。

2019年國家要布局5G網(wǎng)絡(luò)，5G必須要氮化鎵，現(xiàn)在有的砷化嫁是不能滿足要求的。第三代半導(dǎo)體在高溫下，我們知道硅型半導(dǎo)體，最高的溫度就是160度，常溫一般是120度已經(jīng)到了極限了，但是碳化硅和氮化鎵理論上可以到200-300以上，當(dāng)然要配合其他的材料，這種工藝希望要做工作的，但是材料本身具備這樣的能力，特別是在一些核電、特殊場合，軍方有特別的要求。

第三代半導(dǎo)體以氮化鎵和碳化硅為主，當(dāng)然未來還有氧化鎵，氧化鋅，金剛石等等，他是一個(gè)大家族。

我們說第三代半導(dǎo)體的優(yōu)勢，前面說的5個(gè)特性用在新能源也好，電動(dòng)汽車也好，能源互聯(lián)網(wǎng)也好，他可以在幾個(gè)方向上，一個(gè)是引入新的電拓?fù)洌粋€(gè)電的拓?fù)涞母锩梢詭碚麄€(gè)裝置、性能的提升和一些新的方法的引入，另外就是他可以在高的頻率下，意味著我們電池元件體積可以減少，電容量可以減少，未來成本也是有利的。另外就是可以提高效率，掂梢體積對我們電力電子裝置是非常重要的，我們希望這個(gè)體越小越好，效率越好越好。為什么要選擇第三代半導(dǎo)體，我們國家率先用了第三代半導(dǎo)體這個(gè)名稱。前面幾個(gè)特征用在我們的典型應(yīng)用方面，支撐智能電網(wǎng)的建設(shè)是顯而易見，我們和中車也有合作，用在高鐵的驅(qū)動(dòng)上，國內(nèi)做電動(dòng)汽車的公司也在進(jìn)行深入的合作。另外就是LED。還有最近發(fā)現(xiàn)的顯示，激光顯示和微型LED，這個(gè)他產(chǎn)生的影響。

另外就是支撐節(jié)能減排。這個(gè)對我們的效率提升及其有多少。領(lǐng)跑者要求99%的效率，如果采用碳化硅和氮化鎵是非常容易實(shí)現(xiàn)的，如果要采用硅級(jí)的芯片難度極大。這個(gè)不同的應(yīng)用對器件的要求是不一樣的，我們需要的輕量化，小型化，這些都是他客觀的要求，也對我們提出了更高的需求。

第四就是開啟萬物互聯(lián)，支撐智能社會(huì)發(fā)展，我們需要在這些領(lǐng)域發(fā)出我們的聲音，并且在第三代半導(dǎo)體有機(jī)會(huì)趕超國外的先進(jìn)技術(shù)。還有航空航天技術(shù)，正因?yàn)橛辛说壊牧喜鸥矣诤兔绹诶走_(dá)領(lǐng)域進(jìn)行較量。中建集團(tuán)在這個(gè)方面做了大量的工作，航空技術(shù)也可以應(yīng)用。第三代半導(dǎo)體的三大應(yīng)用領(lǐng)域，一個(gè)是光電子，以LED為代表的，未來像紫外、光東興、傳感等方面。第二就是電力電子，今天新能源，光伏逆變器主要是用電力電子的方法。第三是微模式(音譯)，這三大應(yīng)用領(lǐng)域恰恰是第三代半導(dǎo)體材料和器件未來要面對的主要的戰(zhàn)場。我們說一代材料需要一代裝備，一代器件決定一代系統(tǒng)，第三代半導(dǎo)體如果和光伏逆變器結(jié)合起來將使我們的光伏逆變器體積變小，效率變高，環(huán)境的適應(yīng)能力會(huì)更強(qiáng)。

這是第三代半導(dǎo)體的器件和相關(guān)的應(yīng)用，我們說三大應(yīng)用領(lǐng)域，這些器件都會(huì)用到 我們的工業(yè)。中國市場對第三代半導(dǎo)體有巨大的需求，這是我們國家在布局的，包括5G，能源互聯(lián)網(wǎng)，新能源戰(zhàn)略對需要這樣材料的器件，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。

講到這里也要匯報(bào)一下，目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。這是第三代半導(dǎo)體的工藝流程和裝備。由于他是工藝期間，不需要7納米，5納米，我們大概是幾百納米就可以滿足要求，但是工藝過程是一樣的。

工藝期間利用很重要的就是封裝工藝，其實(shí)像光伏逆變器也希望以封裝模塊體積要小，要滿足大功率、小體積的環(huán)境下的要求。這里有很多的封裝技術(shù)。很多技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)取得突破，在電動(dòng)汽車已經(jīng)在用，在國家科技項(xiàng)目在光伏逆變器也使用了。

這是未來智能化發(fā)展的應(yīng)用，軍工的，消費(fèi)類電壓適配器。光電領(lǐng)域我們希望從跟跑、并跑到領(lǐng)跑。然后就是智能照明，城市智能化也做了很多工作，現(xiàn)在很多路燈改成LED，同時(shí)LED可以集成，包括廣告牌，未來5G也可以在路燈上體現(xiàn)。

目前中國整個(gè)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一個(gè)以北京為中心的京津冀地區(qū)，集結(jié)了中科院，高校、央企的資源，另外就是長三角南京、江蘇、浙江區(qū)域，再就是珠三角，以深圳為中心也聚集了很多半導(dǎo)體照明的企業(yè)，這三大區(qū)域地區(qū)我們國家第三代半導(dǎo)體的發(fā)展總體概況。

我們把第三代半導(dǎo)體劃了三個(gè)階段，從現(xiàn)在到2020年產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)，因?yàn)檫@個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在國內(nèi)差不多十年時(shí)間，目前我們的企業(yè)規(guī)模還比較小，但是最近這幾年發(fā)展比較快。到2025年希望是產(chǎn)業(yè)的發(fā)展期，到2030年是產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，因?yàn)槲覀兊穆?lián)盟也是科技部的支持和領(lǐng)導(dǎo)下，我們要在國際上處于領(lǐng)先定位。第三代半導(dǎo)體在半導(dǎo)體有可能產(chǎn)生和超過國際先進(jìn)的。第一代和第二代很難。

這是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命周期，2017年之前都是發(fā)展比較緩慢的，我們稱之為孕育期，這個(gè)技術(shù)是前蘇聯(lián)的科學(xué)家在上個(gè)世紀(jì)70年代提出的，但是這個(gè)技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大是美國。美國的這家企業(yè)是1980年創(chuàng)立到現(xiàn)在30多年時(shí)間，目前是全球做碳化硅和氮化鎵從材料到器件做得最好的。

目前我們國內(nèi)和國際上基本相差3-5年的差距，但是我們在努力追趕，如果不努力我們照樣會(huì)落后，目前處在產(chǎn)業(yè)的形成期，三大應(yīng)用領(lǐng)域，照明已經(jīng)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)的高速成長期，2017年整個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模是6500億人民幣，差不多有30多家上市公司，這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得非常好，隨后的激光展示，環(huán)境探測和激光光源，其中環(huán)境探測和激光現(xiàn)實(shí)展示會(huì)發(fā)展比較快。

在電力電子領(lǐng)域，電動(dòng)汽車和新能源是走在前面的，其他是電網(wǎng)、軌道交通當(dāng)中，未來發(fā)展比較快的就是5G，在移動(dòng)基站。這是整個(gè)發(fā)展的現(xiàn)狀，未來3-5年會(huì)整體步入一個(gè)產(chǎn)業(yè)的成長期，但是各個(gè)方向速度會(huì)不一樣。這是整個(gè)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況，這個(gè)產(chǎn)業(yè)生命周期任何產(chǎn)業(yè)都會(huì)這樣發(fā)展，在目前的階段是投資進(jìn)入的最佳時(shí)期。

實(shí)際上我們整個(gè)第三代半導(dǎo)體的發(fā)展，在這些應(yīng)用領(lǐng)域是我們關(guān)注的重點(diǎn)，我們要在這些領(lǐng)域通過應(yīng)用帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，解決裝備制作的問題，解決工藝的問題，這一系列的打通，我們產(chǎn)業(yè)鏈才可以有序往前發(fā)展。我原來在國家電網(wǎng)工作，這是我們電網(wǎng)非常關(guān)注，希望能夠率先做出高壓大電量的電力電子器件，滿足我們直流輸電和一系列一系列的電網(wǎng)控制設(shè)備的要求。他從發(fā)電、輸電、配電、用電各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)用到。另外就是光伏逆變器，還有風(fēng)電電流器。

我們首先關(guān)注是器件的技術(shù)，首先我們關(guān)注的是他的效率，要從器件方面到模塊，以及到系統(tǒng)，都會(huì)要做綜合的設(shè)計(jì)來整體達(dá)到系統(tǒng)的降低損耗，提高效率。近幾年和新能源汽車互動(dòng)比較多，他們非常愿意采用這樣的技術(shù)，因?yàn)樗且苿?dòng)的裝備，移動(dòng)的裝備對體積和重量最敏感，這個(gè)在電動(dòng)汽車是未來快速發(fā)展的地方。

從整個(gè)國家新能源汽車的規(guī)劃，也有一個(gè)整體發(fā)展的目標(biāo)，要求在未來的5-10年他的效率特別是工藝器件的損耗降低10%以上。這樣的要求必須從材料上先解決。小型化的要求也一樣。還有就是低成本，現(xiàn)在因?yàn)槲磥砣绻M(jìn)入快速的成長期，他的成本會(huì)直線下降，目前我們預(yù)計(jì)未來2年，第三代半導(dǎo)體成本降1半，再過5年再降1半，加上他的高頻，高溫，高導(dǎo)熱。到那個(gè)時(shí)候第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)一個(gè)快速發(fā)展。這個(gè)對產(chǎn)品封裝也有這樣的要求，特別是小體積要求的封裝要求更高，這是國家803項(xiàng)目，這個(gè)是做了一個(gè)樣機(jī)，做得非常好，后來我也了解到有這樣的產(chǎn)品。是深圳的一家公司，做的直流。目前采用全碳化硅模塊，他的效率做得非常高，99.4%的效率。這個(gè)是其他的方面國外的一些公司采用氮化鎵，小功率可以采用氮化鎵，他更適合小體積，幾千瓦容量。

這是GOOGLE發(fā)起的一個(gè)挑戰(zhàn)項(xiàng)目，功率密度，挑戰(zhàn)極限，最后氮化鎵做到了每立方米146，這個(gè)是未來發(fā)展的趨勢，應(yīng)該恩電力電器器件發(fā)展方向一個(gè)是高功率密度，還有一個(gè)就是我們高頻的應(yīng)用，都會(huì)推動(dòng)技術(shù)往更高的方向發(fā)展，整個(gè)過程實(shí)際上我們是推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，光靠企業(yè)和政府不行，一定要靠第三方的力量，一個(gè)是做頂層設(shè)計(jì)，要規(guī)劃和籌劃整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。通過一系列的政策的推動(dòng)和項(xiàng)目的推動(dòng)來帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，這個(gè)是我們聯(lián)盟做的工作，這個(gè)過程當(dāng)中要進(jìn)行項(xiàng)目的策劃，同時(shí)我們要進(jìn)行資源的整合，不僅僅是國內(nèi)的資源，還要整合國際資源，在半導(dǎo)體領(lǐng)域國外技術(shù)比較先進(jìn)，我們要國際的資源整合到國內(nèi)，還有搭建平臺(tái)，工藝平臺(tái)、測試平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)等等。一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)必須有這樣的一些手段，在這個(gè)過程當(dāng)中聯(lián)盟也推動(dòng)我們項(xiàng)目的管理，這個(gè)聯(lián)盟在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前期階段是一個(gè)不可替代的元素。

這個(gè)就是我們希望以完善的組織架構(gòu)為產(chǎn)業(yè)提供有效的服務(wù)，在這個(gè)里面包括專家咨詢委員會(huì)，包括聯(lián)盟的會(huì)員單位。投融資以及專業(yè)化的管委會(huì)都是為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航，當(dāng)然離不開我們的會(huì)員單位，都是我們的優(yōu)勢企業(yè)和機(jī)構(gòu)，大家共同策劃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)參與國際的一些機(jī)構(gòu)和活動(dòng)，我們成立了中國工作組，提出中國的工作，提出我們中國的報(bào)告，然后把這個(gè)報(bào)告發(fā)出來，發(fā)出我們中國的聲音，我們也是緊鑼密鼓的進(jìn)行。推動(dòng)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，團(tuán)體的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)也有策劃。這個(gè)過程當(dāng)中，今天上午要堅(jiān)持創(chuàng)新，創(chuàng)新里面離不開我們的一些新興的企業(yè)和新興的公司，這些是我們創(chuàng)新的源泉，我們也組建了國家的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，把優(yōu)質(zhì)的企業(yè)浮出水面。還有國際的交流，今年10月底在深圳，明年在上海，還有國際功率半導(dǎo)體和集成電路的活動(dòng)，已經(jīng)舉行了30年，明年到中國上海。另外和亞洲有第三代辦到比的科技創(chuàng)新合作中心。這個(gè)工作我們希望在做了，和歐洲的一些企業(yè)和高校合作，另外通過產(chǎn)業(yè)基地的建設(shè)，北方基地在北京的順義，另外還在國家其他的地區(qū)布局一些產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用中心，推動(dòng)這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。聯(lián)盟依托第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，通過全產(chǎn)業(yè)鏈的打造，整合資源，共同打造我們第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)，同時(shí)構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。總的來說，以應(yīng)用為牽引、項(xiàng)目為紐帶，打通產(chǎn)業(yè)鏈。我本來也是在研究院，通過承擔(dān)的項(xiàng)目，863，973，當(dāng)然現(xiàn)在都沒有了，變成國家政府的專項(xiàng)，通過這樣的項(xiàng)目給我們的產(chǎn)業(yè)的支撐，特別是關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)是非常有意義的，這些工作我們還在做。同時(shí)通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游的互動(dòng)和協(xié)同發(fā)展，對產(chǎn)業(yè)鏈的快速進(jìn)步有巨大的支撐作用。另外還要把握產(chǎn)業(yè)比較的主力。通過生命周期的分析，我們在什么時(shí)候進(jìn)入，什么時(shí)候要干哪些關(guān)鍵的問題。現(xiàn)階段從產(chǎn)業(yè)技術(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈條的把握，通過項(xiàng)目的組織和專利和項(xiàng)目成果的轉(zhuǎn)化和孵化和人才都是缺一不可，未來半導(dǎo)體全國缺10萬人才，我們通過國際的一些友好人士，把國際上的一些專業(yè)人才引入中國，同時(shí)也進(jìn)行人才的培訓(xùn)，培養(yǎng)自主本土化。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中，我們通過自己這么多年的經(jīng)驗(yàn)分析，可以推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)能。另外就是一些大企業(yè)，像高鐵，國網(wǎng)的特高壓輸電，從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)化只有這樣力才可以推動(dòng)。還有一個(gè)就是聯(lián)盟，消費(fèi)類，國家又沒有力量推動(dòng)的，時(shí)候聯(lián)盟通過整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)，企業(yè)資源，能夠把研發(fā)走向產(chǎn)業(yè)。我們很多技術(shù)實(shí)際上就是依托。當(dāng)然新能源也是由我們行業(yè)協(xié)會(huì)也有很多聯(lián)盟共同的推動(dòng)，到目前在全球做到這一點(diǎn)。我的匯報(bào)就是這些，謝謝大家。