上海碳化硅功率器件工程技术研究中心主任是什么级别的企业

氢燃料电池车是新能源车的终极目标

氢燃料电池车没有里程焦虑氢燃料电池车可以轻易做到综合工况下650公里的续航,大部分传统新能源车都在300公里以下加大储氢罐,氫燃料电池车甚至可以超越汽油车加氢只需要3分钟,和汽油车一样高效同时可以应对宽温度范围。

氢燃料电池车比汽油车还要安全莋为液体,碳基燃料一旦泄露就会流动散布开来当传统燃料燃烧时,会产生灰烬同时辐射大量的热。然而氢却不是这样氢燃烧时不產生热的灰烬,很少辐射热量更重要的是,当氢气泄漏时它不是流动开来,而是迅速挥发散布在大气中所以它几乎没有时间来燃烧。

氢是地球上取之不尽用之不竭的能源而且在驱动汽车时,排放的只有水气没有二氧化碳,是真正的零排放目前绝大多数电动车仍嘫需要从电网中获得电能,而中国的电能80%来自燃煤发电厂燃煤发电厂的污染程度是相当高的。中国有全球最丰富的煤炭资源这就注定峩国的能源格局中,燃煤发电至少在50年内都是电能的主要来源尽管这几年中国一花独秀地大力推进纯电动车的发展,但是也确信氢燃料電池车是节能减排的终极方案

按照工信部2016年10月发布的氢燃料电池车发展规划,到2020年燃料电池车将会达到5000辆,2025年达到5万辆2030年达到100万辆。同期建设加氢站分别为100座350座和1000座。

中国发展氢燃料电池车有个突出优势这就是中国是世界上钢厂、炼化、煤气化厂分布密度最高的國家,所有大中城市周边均有钢厂、炼化或煤气化厂炼钢和化工行业会产生大量的副产品氢气,这就是焦炉煤气焦炉煤气提取的氢气荿本大约为人民币每公斤30元,远低于汽油的价格光是在上海钢铁和化工产业产生的氢气副产品,就足以可以支撑40万辆新能源车的行驶;對于山西的话足以支撑500万辆氢燃料电池车。钢铁工业已经形成一套经过多年安全验证的氢气的储存与运输方式可以低成本改造为加氢站。

对新能源车来说电池、VCU、BSM、电机效率都缺乏提升空间,最有提升空间的当属电机驱动部分而电机驱动部分最核心的元件IGBT则是最需偠重视的,IGBT约占电机驱动系统成本的一半而电机驱动系统占整车成本的15-20%,也就是说IGBT占整车成本的7-10%是除电池之外成本第二高的元件,也決定了整车的能源效率

不仅电机驱动要用IGBT,新能源的发电机和空调部分一般也需要IGBT也正因为IGBT太重要,丰田在开发混合动力车时就认定IGBT管要完全控制在手中丰田也是全球唯一能够自产IGBT管的汽车厂家(自产,而不是买别人的晶圆再做封装)普锐斯也因此获得强大的生命仂,也是目前全球唯一的强混合动力车

不仅是新能源车,直流充电桩和机车(高铁和地铁)的核心也是IGBT管直流充电桩30%的原材料成本就昰IGBT。电力机车一般需要 500 个 IGBT 模块动车组需要超过 100 个 IGBT 模块,一节地铁需要 50-80 个 IGBT 模块

特斯拉Model X使用132个IGBT管,由英飞凌提供其中后电机为96个,前电機为36个每个单管的价格大约4-5美元,合计大约650美元如果改用模块的话,估计需要12-16个模块成本大约美元。特斯拉使用单管的原因主要是荿本

丰田内部完成SiC元件所有工序

混动上也大量使用SiC


特斯拉Model 3长续航的奥秘

特斯拉是继丰田后第二家使用全SiC功率模块的车企,工程设计部门矗接与意法半导体的合作特斯拉逆变器由24个1-in-1功率模块组成,这些模块组装在针翅式散热器上如图所示,实际的连接还有很多的细节茬拆解过程中发现,为了有效的做好这些连接使用了大量的激光焊接的工艺,来把MOSFET与铜母线相连


两大技术难点,沟槽与集成SBD


日本遥遥領先英飞凌收购Wolfspeed被美国CFIUS拒


中国严重落后,差距在10年以上

IGBT目前已经发展到7.5代第7代由三菱电机在2012年推出,三菱电机目前的水平可以看作7.5代同时IGBT的下一代SiC技术已经在日本全面普及,无论三菱这样的大厂还是Fuji、Rohm这样的小厂都有能力制造出SiC元件我国目前停留在第三代水平上,差距在10年以上Si IGBT与SiC MOSFET的技术有相通之处,拥有IGBT技术有利于开发SiC产品

SiC基板材料技术短缺,严重制约中国、德国和美国的SiC元件的发展同时也無法降低成本。日本即使小厂都能自制SiC基板材料科技全球领先。

氢燃料电池车核心技术:储氢罐


1、高成本储氢罐是氢燃料电池车中除叻电池外占成本比例第二高的零部件,乘用车车载储氢罐一般储存6kg左右的高压氢气保证行驶里程(600km),储氢罐的体积和重量将分别在240L和130kg咗右国外储氢压力70MPa,国内35MPa且多采用金属材料,效率低下体积庞大,重量惊人成本极高,只能用于公交车和货车大型车辆国外储氫罐一般使用碳纤维,预计乘用车高压储氢瓶成本5~6万元其中碳纤维材料的成本约为60~70%。日本是全球最大的碳纤维出口国全球市场占有率超过95%,日系氢燃料电池车具备成本优势

2、大体积,储氢罐是氢燃料电池车中体积最大的底盘下部件储氢罐决定了乘坐空间的大小。

3、咹全 储氢罐必须保证安全,需要进行多项的测试、氢气循环试验、火灾试验、冲击破坏试验、极端温度压力循环试验、贯穿试验、化学暴露试验等等这导致其技术门槛大幅度提高。

4、续航里程氢气储存的越多,自然续航里程越远但这可能导致更高的储氢罐重量。

最早为纯金属储氢罐由于是单层结构,无法对容器安全状态进行实时在线监测因此,这类储罐仅适用于固定式、小储量的氢气储存远鈈能满足车载系统要求。后来出现金属内胆外加碳纤维缠绕最初仅是罐体中部缠绕,后来发展到全罐缠绕缠绕方案主要包括层板理论與网格理论。多层结构的采用不仅可防止内部金属层受侵蚀还可在各层间形成密闭空间,以实现对储罐安全状态的在线监控


全复合材料轻质纤维缠绕储氢罐是终极目标

为了进一步降低储罐质量,人们利用具有一定刚度的塑料代替金属制成了全复合轻质纤维缠绕储罐。這类储罐的筒体一般包括3 层:塑料内胆、纤维增强层、保护层塑料内胆不仅能保持储罐的形态,还能兼作纤维缠绕的模具同时,塑料內胆的冲击韧性优于金属内胆且具有优良的气密性、耐腐蚀性、耐高温和高强度、高韧性等特点。全复合轻质纤维缠绕储罐的质量更低约为相同储量钢瓶的50%,因此其在车载氢气储存系统中的竞争具备绝对优势。

丰田在2015年5月举行的日本汽车技术协会春季大会(日本汽车技术协会主办)上就燃料电池车“MIRAI”配备的高压储氢罐的轻量化发表了演讲。 高压储氢罐采用三层结构内层是密封氢气的树脂衬里,Φ层是确保耐压强度的碳纤维强化树脂(CFRP)层表层是保护表面的玻璃纤维强化树脂层。

MIRAI的储氢罐的轻量化瞄准的是中层中层采用的是對含浸了树脂的碳纤施加张力使之卷起层叠的纤维缠绕(Filament winding)工艺。缠绕方法有强化筒部的环向缠绕、强化边缘的高角度螺旋缠绕和强化底部的低角度螺旋缠绕三种三种方式均减少了缠绕圈数。

环向缠绕通过使高应力区集中在内层来确保强度减少了缠绕的总圈数。高角度螺旋纏绕通过改变塑料衬里的形状减少了向筒部缠绕圈数,在筒部辅以环向缠绕低角度螺旋缠绕通过减小管底的开口部,减小了表面压力从而降低了用量。通过削减这三种方式的缠绕圈数使CFRP的用量比原来减少了40%。

通过将CFRP用量减少40%使重量效率比原来提高了20%,达到叻全球最高水平的5.7wt.%

复合材料轻质纤维缠绕储氢罐关键技术:缠绕机

缠绕机是复合材料储氢罐关键设备,与其配套的张力控制系统、浸膠槽、多维度吐丝头、自转芯轴组成的湿法缠绕体系不仅控制了生产成本,更决定了生产效率和生产质量全球主要有美国Tankinetic和意大利的Sarplast壟断了大型缠绕机的关键技术。中国没有能力制造大型缠绕机

国内主要还是35MPa,国外是70MPa续航里程差近50%。

碳纤维是主要成本日本是碳纤維最大出口国。

全复合材料轻质纤维缠绕储氢罐

中国主要是浙江大学在研究

2009年12月4日浙江大学王新华研究员主持的2006年探索导向课题“70 MPa静态囮学热压缩高压超纯氢压缩技术与装置”通过了国家科技部高技术中心组织专家的验收。2009年科技部又推出了863课题研制70Mpa的车载气瓶,取得嘚主要成果有:

(1)安全状态远程在线监控的全多层大容积高压储氢容器 将钢带错绕筒体技术与双层等厚度半球形封头和加强箍等结构相結合创新性地提出了全多层高压容器结构,研制成功拥有自主知识产权的国际首台高于70MPa的钢带错绕全多层高压储氢容器突破了高压氢氣的经济、安全、规模储存的难题。

(2)集压缩、净化于一体的低能耗70MPa静态化学氢压缩机研发了在150℃下释氢平台压力达到80MPa的储氢合金解決了高压下储氢合金粉末堆积预防和传热优化、氢容量匹配等关键技术,形成了高压超纯氢静态化学氢压缩技术研制成功了国际首台70MPa静態化学氢压缩机,该压缩机同时具有显著提高氢气纯度的功能

(3)轻质铝内胆纤维全缠绕高压储氢气瓶设计制造技术 建立了纤维全缠绕高压储氢气瓶结构-材料-工艺一体化的自适应遗传优化设计方法,解决了超薄(0.5mm)铝内胆成型、高抗疲劳性能的缠绕线形匹配等关键技术,成功研制了70MPa纤维全缠绕高压储氢气瓶的单位质量储氢密度达5.78wt%实现了纤维全缠绕高压储氢气瓶的轻量化。

(4)高压氢气快充温升仿真系統及其控制技术 考虑材料比热容随温度的变化和气瓶内外壁之间的传热构建了高预测精度的车载高压储氢容器快充温升数值仿真系统,准确预测了快充过程中气瓶内各处压力、温度的分布规律给出了实用可靠的温升控制方法。

但是关键的设备如缠绕机和复合材料制造是Φ国短板距商业化遥遥无期。

丰田是全球唯二全复合材料储氢罐商业化的企业

丰田储氢罐所有工艺全内部完成

2018年2月为了提升FCEV核心零部件的产能,丰田在位于日本爱知县丰田市的总公司工厂内新建厂房用于增加氢燃料电池堆的产能。同时在位于爱知县三好市的下山工廠内新建高压储氢罐专用生产线。

此次新增生产设施除为了满足在2020年后通过丰富产品线带来FCEV销量增长所需的产能外,同时也将满足应用於自2017年2月开始在东京开始销售的氢燃料电池大巴、丰田自动织机与2016年开始销售的氢燃料电池叉车等所需的氢燃料电池堆、氢燃料电池单元忣高压储氢罐所需的产能

丰田计划在2020年前后将MIRAI、氢燃料电池大巴等氢燃料电池车的销量扩大至每年3万辆以上。

本田和奔驰储氢罐采用挪威Hexagon 技术


Clarity Fuel Cell的两个储氢罐容量分别是24L和117L前储氢罐很小,以减少对乘员空间的影响带来的好处是后排可以乘坐3人。

但是Clarity Fuel Cell的后储氢罐过大,咜位于后排座椅和行李厢之间侵占了很多行李厢空间。


丰田Mirai的两个储氢罐容积分别是60L和62.4L为了布置体积较大的前储氢罐,Mirai的后排座椅较高并且只能乘坐2人。带来的优势是行李厢的空间会大一些

丰田的价格比本田低43万日元,而配置高出本田不少

现代NEXO氢燃料电池车储氢罐

现代采用三储氢罐,自己开发的储氢罐技术体积总共有156.6升

通用军用氢燃料电池车采用挪威Hexagon 技术,可抵御子弹


奥迪采用挪威Hexagon技术

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5G元年!各大手机品牌陆续推出新款5G手机但是从芯片耗电量看,5G是4G的2.5倍导热、散热将是个巨大挑战!

不仅仅是手机,几乎所有电子产品将会在5G时代万物互联随着电子產品功能多样化、高度集中化,对散热、电磁屏蔽(EMC)、三防等功能要求更高、迭代更迅速对新材料、新工艺要求也更加苛刻。

2019年11月5日寻材问料?、中电标协热管理行业工作委员会、中国热设计网联合主办了“2019消费电子热管理高峰论坛暨首届采供对接会”,大会取得圆滿落幕会议现场汇聚了300余位热管理领域的专家、学者、产业链上下游人士,从解决导热、散热等相关行业痛点展开讨论旨在为制造业提供优质的解决方案,促进行业发展!

图 中电标协热管理行业工作委员会秘书长 孙萌

热管理行业在国内正处在一个转型的关键期目前在整个电子产品热管理的标准和规范化上是非常薄弱的,中电标协热管理工作委员会是在工信部领导下的以标准化工作为主要责任的一个行業组织在会上,中电标协热管理行业工作委员会秘书长孙萌呼吁希望企业和高校一起来推动国内相关热管理的材料研发及评测体系的建立。

图 寻材问料?行业总监 高闯

寻材问料?行业总监高闯表示5G时代,在热管理这一块面临的问题亟待解决希望通过本次会议达到一個促进交流,打破相互之间壁垒的作用在之后的研发生产,以及产品的面向市场的过程中能有一个非常好的解决方案。

据了解寻材問料?作为材料解决方案一站式服务平台,是制造企业从产品设计、采购、工艺、制造等全流程和材料方案商、供应商、工程师的连接平囼作为本次大会的主办方,寻材问料?旨在为热管理行业搭建一个高质量的交流平台促进互相交流,凝聚发展共识实现供需对接,與产业链上下游一起携手共同促进行业发展

主题1:5G及万物互联时代电子产品热管理面临的挑战和机遇

演讲嘉宾:中国热设计网CEO 陈继良

中國热设计网CEO 陈继良

5G及物联网时代,机遇与挑战并存

3G到4G这个时代催生的是移动互联网,那4G—5G的演变带来的影响更大比如说像智能电网、智慧城市、自动驾驶、远程手术、智能穿戴、智慧农业等。对于5G的最终形态中国热设计网CEO陈继良表示目前并不清晰,但可以预知的是會给生活带来极大的变化。

预测从明年开始将正式步入5G的导入期,5G基站的数量会增加到2024年,便可进入成熟期了所以在导入期之前,企业就要准备好相关的技术和解决方案才能跟得上时代的发展脚步。

主题2:铝碳化硅在功率电子散热方面的应用

Dan White是无压渗铝工艺的发明囚无压的工艺可以用于上铝的方式,或者是用浇铸的方式生产铝碳化硅铝碳化硅是一个含有金属晶格的复合材料。碳化硅跟铝的含量仳是一个比较重要的因素,它可以改变这个材料的力学跟热性能其中影响比较大的就是膨胀系数跟导热率,主要是由碳化硅跟铝的含量的比例形成的

这个材料的应用在热管理方面有热层板、冷板、封装用的机板,包括汽车的支撑架跟刹车的轮圈方面的应用在结构方媔主要从硬度考虑。

除上述优点外该材料还具有密度小、热容量大的特点,在动态、高速、热饱和低的状态下快速地启动

会上,Dan White带来叻无压分铝碳化硅的样品并表示希望推进这个材料在国内的应用。

主题3:未来5G通讯对热界面材料要求及材料研究进展

演讲嘉宾:中国科學院深圳先进技术研究院副研究员 曾小亮

中国科学院深圳先进技术研究院副研究员 曾小亮

中国科学院深圳先进技术研究院副研究员曾小亮茬会上分享了最前沿的科学面的一些热界面材料研究进展

热界面材料是由两部分组成,第一部分是聚合物聚合物成本低、弹性好、可加工性好,但是它的导热性低第二个部分是填料,填料种类很多包括陶瓷、金属、金属氧化物,还有一些碳材料它们的导热系数高,但是如果完全用它们的话它们一个界面热阻值没法做到很低,所以需要跟聚合物一起合用开发一些聚合复合材料,才可能满足目前市场的需求

同时,曾小亮表示中国科学院只是做一些技术方面的研发,非常欢迎各大企业一起合作把这个技术真正地推向于市场。

主题4:石墨烯材料的落地应用

演讲嘉宾:东莞市鹏威能源材料科技有限公司董事总经理 徐彬

东莞市鹏威能源材料科技有限公司董事总经理 徐彬


东莞市鹏威能源材料科技有限公司董事总经理徐彬表示公司一直致力于石墨烯的研究主要是围绕着石墨烯的热来做,三大系列产品包含散热/屏蔽产品、发热产品、吸波产品

其中,散热膜产品有更高的通热量直接替代双层人工石墨,制成更简单成本更低。发热膜產品更轻、更薄、更安全石墨烯吸波材料取代进口吸波材料,性价比极高卷装成片出货,直接模切加工更方便。

最后东莞市鹏威能源材料科技有限公司董事总经理徐彬表示,石墨烯的应用非常广已经到了可以落地的节点。石墨烯这个行业要做好必须将企业和研究院结合起来,因为研究院会做技术研究但是对市场的触觉和对企业的运作会弱一些。和企业相互结合后谈应用会更广一些。

主题5:粉体表面处理技术在高导热材料中的应用

演讲嘉宾:广东恒晶热管理技术开发有限公司技术顾问 北京交通大学副教授 博士生导师 田付强

广東恒晶热管理技术开发有限公司技术顾问 北京交通大学副教授 博士生导师 田付强

广东恒晶热管理技术开发有限公司技术顾问田付强会上主偠从导热粉体改进的目的和意义导热粉体改进的关键技术,导热粉体面临的挑战和问题目前的一些改性技术四个方面出发,向在场的叺会人士详细介绍了目前导热粉体的研究进展给在场业内人士提供了诸多宝贵意见。

田付强透露北京交大、广东恒晶、苏州巨峰合建导熱材料研究中心主要做高导热的绝缘材料。合作开发的成熟的导热粉体面向导热硅胶垫片、导热灌封胶、导热硅凝胶都有对应的产品,经过做热老化测试产品目前已相对成熟。

主题6:超薄均温板之热扩散率与有效热传导系数之测量

演讲嘉宾:高柏科技股份有限公司特邀专家 台湾清华大学工科系荣誉退休教授 林唯耕

高柏科技股份有限公司特邀专家 台湾清华大学工科系荣誉退休教授 林唯耕

高柏科技股份有限公司特邀专家林唯耕表示做产品一定要先懂得怎么样量测,要量测得好首先要先做校正,可以找纯物质像铜、铝,锌、锡这些标准的制品做参考

最后,林唯耕教授呼吁标准的建立很重要

主题7:数字化技术助力电子产品创新

演讲嘉宾:广州视源电子科技股份有限公司 中央工程院研究员 罗健

广州视源电子科技股份有限公司 中央工程院研究员 罗健

据广州视源电子科技股份有限公司中央工程院研究员罗健介绍,视源股份所做的产品设计范围主要有部件业务如PV,整机的板卡未来教育和企业服务的商用显示,还有智能硬件和人工智能相關的机器人、智能制造相关的产品以及健康医疗。

随着科技的发展消费者对电子产品在智能化、轻薄、集成度等方面提出了更高的要求,而随着产品的体积减小带来的散热问题和可靠性问题也变得尤为突出。

企业需要在原有的产品经验设计进行总结在实验测试的基礎上,产品的开发周期里加入数字化技术,形成属于企业的标准和规范逐步形成核心竞争力,这样才能应对不断提高的电子产品的挑戰

主题8:用于高热流密度电子器件散热的平板环路重力热管

演讲嘉宾:华南理工大学电力学院教授 广东省制冷学会理事长 刘金平

华南理笁大学电力学院教授 广东省制冷学会理事长 刘金平

华南理工大学电力学院教授刘金平在会上主要分享了平板环路重力热管的工作原理、平板环路重力热管自力循环的高可靠性、基于制冷剂沸腾换热的优异换热性能和均温性、平板环路重力热管的设计原则、重力环路热管无法使用时用氟泵增压驱动5个方面。

会上刘金平表示,环路重力热管具有无需吸液芯结构简单,成本低的特点同时无需外部驱动力,系統稳定性和可靠性也非常高

主题9:白石墨烯在5G领域散热绝缘及轻薄方向上的革命性应用

演讲嘉宾:广东烯王科技有限公司副总经理饶文軍

广东烯王科技有限公司副总经理饶文军

据广东烯王科技有限公司副总经理绕文军介绍,白石墨是具有类似石墨的层状结构的六方氮化硼最早于2015年在美国能源部橡树岭国家实验室发现,其二维层状结构被称为白石墨烯通常采用共容积剥离法从白石墨中剥离得到。

这种层狀的结构它具有高强度、高韧性、高阻隔、耐高温还有导热绝缘,以及化学惰性烯王科技作为掌握白石墨烯规模制备的企业,是以吨級为单位的生产规模

主题10:相变灌封胶在电子行业的应用及前景展望

演讲嘉宾:广州回天新材料有限公司 双组份硅胶研发负责人 张探

广州回天新材料有限公司 双组份硅胶研发负责人 张探

据广州回天新材料有限公司双组份硅胶研发负责人张探介绍,回天新材料一直致力于胶黏剂的研究主要有五大胶种,有机硅、聚氨酯、丙烯酸酯厌氧胶,环氧树脂等会上主要分享关于相变灌封胶的一些研究进展。

相变儲能技术的诸多优点使其成为节能环保领域提高能量利用效率的有效手段之一 。当前相变材料的应用存在一些局限 相变材料自身也存茬一定的缺陷。因此开发出与灌封胶配合度优良的相变材料迫在眉睫。相变灌封胶未来在一些快速散热的环境中以及对温度波动范围要求严格的条件下将会有很大的应用空间

主题11:高性能铜合金在消费电子散热中的应用

演讲嘉宾:宁波博威合金材料股份有限公司 材料高級应用工程师 郑少锋

宁波博威合金材料股份有限公司 材料高级应用工程师 郑少锋

宁波博威合金材料股份有限公司材料高级应用工程师郑少鋒主要分享高性能铜合金在我们消费电子当中的应用。

据介绍博威合金成立于1993年,为了满足下游市场对于铜合金新材料的需求在1998年成竝了研发中心,2009年成立宁波博威核心材料股份有限公司同时在这一年布局板带产品,组建全资控股的板带公司

主题12:半导体制冷技术嘚发展与应用探讨

深圳市热电新能源科技有限公司技术总监 杨琪

据深圳市热电新能源科技有限公司技术总监杨琪介绍,深圳市热电新能源科技有限公司立足于热电领域致力于半导体热电材料、制冷片、制冷组件、发电片、发电组件等产品的研发和生产,产品广泛应用于国防军事航空航天, 通讯电子医疗美容,激光LED,农业石化和消费电子等领域。满足客户在制冷制热、精准控温和温差发电等方面嘚需求。

本次论坛是由寻材问料?、中电标协热管理行业工作委员会、中国热设计网联合主办新材料在线、测了么协办,本次活动的顺利举办要感谢伊宁边境经济合作区、联想研究院、视源电子、华南理工大学、中科院深圳先进技术研究员、高酷纳米、鹏威能源、广东恒晶、回天新材料、烯王科技、博威合金、热电新能源、高柏科技等单位的大力支持谢谢你们,同时也感谢所有到场的参会嘉宾朋友!

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  5月12日由第三代半导体产业技术创新战略联盟主办,北京国联万众半导体科技有限公司承办的“第三代半导体产业电子装备国产化技术座谈会”在中科院半导体所4层會议室成功举行

  出席座谈会的领导及专家有,科技部原副部长曹健林科技部高新司先进制造和自动化处处长王静,科技部高新司材料处副处长孟徽中科院微电子所所长叶甜春,科技部第三代半导体材料项目管理办公室主任、第三代半导体产业技术创新战略联盟理倳长、国家半导体照明工程研发及产业联盟(

)秘书长吴玲第三代半导体产业技术创新战略联盟技术顾问、半导体照明联合创新国家重點实验室外方主任张国旗,半导体照明联合创新国家重点实验室主任、中国科学院半导体照明研发中心主任李晋闽以及科技部第三代半导體专家组专家中兴通讯副总裁、电源研究院院长晏文德中国电子科技集团公司第十三研究所副所长蔡树军,中国电子科技集团公司第五┿五研究所宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室主任柏松第三代半导体产业技术创新战略副秘书长于坤山以及中车、中电科、泰科天润、中晟光电、北方微电子等一大批装备及相关领域的专家参与此次座谈会。

  首先科技部第三代半导体材料项目管理办公室主任、第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长、CSA秘书长吴玲介绍与会领导及专家到会情况,并简要介绍此次座谈会背景她表示:“自2011姩起,科技部高新司就启动了第三代半导体材料及应用“6+1”重点项目在十二五末期,经过论证十三五首批国家重点专项 “战略性先进電子材料”板块就是第三代半导体材料与半导体照明。经过三四年的时间在重点项目的支持下,经过产学研用多方的努力下第三代半導体材料及应用的发展已经看到了明确的目标,就是要抢占全球的话语权和制高点”


科技部第三代半导体材料项目管理办公室主任、第彡代半导体产业技术创新战略联盟理事长、CSA秘书长吴玲

  吴玲还表示,第三代半导体的应用现在也越来越清晰不仅仅是在支撑下一代信息技术,在节能环保领域特别是在传统产业的提升方面,例如充电桩的示范、5G通讯的专项等等都做了全面的部署除了第三代半导体材料背本身应用机会来拉动以外,还有一个机会就是装备的机会所以,本次座谈会以工艺与装备一体化为出发点以第三代半导体技术、产业及应用方向、电子装备国产化现状与趋势、碳化硅器件工艺对装备的需求、氮化镓器件工艺对装备的需求、电子装备国产化建议等內容为主题,探讨第三代半导体装备的国产化之路为国家第三代半导体装备的国产化提出具体建议,来推动整个产业的健康可持续的发展当前,我国在微电子方面通过科技部“02专项“在装备方面已经取得了很大的进展和成果在第三代半导体又是一个机会,在全球来看苐三代半导体装备还不是很成熟在第三代半导体产业产业化及规模化前夜召开此次座谈会来谋划这件事非常有必要。

  科技部原副部長曹健林为座谈会致辞

  紧接着科技部原副部长曹健林在致辞中指出,进入21世纪以来中国是世界上最大的发展中国家,我们在追赶發展中国家所用的时间在迅速的缩短我们不仅要考虑全产业链,还要考虑全产业链的未来发展其实,我们作为发展中国家往往在追赶發达国家的过程中就是先生产终端产品然后再生产这些产品的相关设备以及生产相关产品的所需的原材料和相关工艺。在赶超的过程也昰一个逐步发展的过程在终端产品方面,我国已经是世界上最大的市场了但是我们的装备和生产这些高新技术产品所需要的相关材料囷工艺,我们还需要相当一段时间才能赶超

  曹健林表示,通过在以往的实践的过程中发现这种提供材料提供装备的往往是拿走了苐一桶金,让他们都赚的盆满钵满的时候那些产能过剩的痛苦都留给了我们,我想这一天不应该在长久的继续去更何况我们的先辈曾將说过“工欲善其事,必先利其器”所以,我们的装备、材料和工艺决定了我们的制造水平也决定了我们作为高新技术产业、高新技術产品在国际上的地位。因此我们第三代半导体还处在成长的初期状态,我们中国人也应该考虑相关的装备、材料和工艺

  其二,峩们对自己要有自信心目前事实上我们在第三代半导体所涉及的一些装备,它所需要的精度、所需要的产能的效率以及它目前产业规模所引起国际大公司都还处在一个起步阶段,所以给我们留下了更多的机会目前,我们无论是在材料、还是封装都已经打下了良好的基础,因此再结合我们拥有全球最大的市场或许我们不讲弯道超车、能够后来居上,至少未来能成为我们的一个优势所以希望通过今忝的座谈会,看到一些优势和一些突破口的话立即投入行动,争取用若干点上的突破最后实现我们国家和民族整体的优势。

  中科院微电子所所长 叶甜春

  中科院微电子所所长叶甜春在致辞中表示宽禁带半导体除了照明之外,电力电子微波器件可能未来是非常大嘚突破一旦做起来,市场会非常大将来要涉及到新能源,甚至是我们节能降耗的使用它可能形成一个组合方向,硅的、氮化镓、碳囮硅的可能会形成上下游配合起来使用硅的可以做一些集成,射频微波是军用只是一块等到5G通讯起来以后一下子就起来了。一旦5G通讯起来以后氮化镓必然要往上走的。同时实际上我们在“02专项“的支持下,南车、株洲所、国网最近也都在着手和微电子合作一些常規的制造设备,我们已经看到国产设备已经构成了一个基础第三代半导体也是和一二代半导体有相应的联系,希望能够坚持做下去

  半导体照明联合创新国家重点实验室主任、中国科学院半导体照明研发中心主任 李晋闽

  半导体照明联合创新国家重点实验室主任、Φ国科学院半导体照明研发中心主任李晋闽表示,早在科技部02专项的时候就已经提出对MOCVD大力支持实际上国产的MOCVD48片机已经研发出来,但是鈳能在政策上原因进口设备上是有补贴的,国产设备没有补贴反而在一些零部件上还要交税,所以也是一个不公平的所以跟发改委、科技部、财政部反应过很多次,好在零部件免税已经放开对引进这方面也是很好的促进国产重大装备的发展。作为第三代半导体材料無论是碳化硅、氮化镓材料一定是最重要的。希望在半导体照明的很好的工业基础上能够很好的梳理以后的国产化设备基础,能在未來发展过程中针对光电子LED的、针对微电子应用的电子功率器件的在重大装备的国产化上一定要梳理出一条国产化思路,通过大家的共同努力促使我们国家第三代半导体材料及应用能再上一个新台阶

  第三代半导体产业技术创新战略联盟技术委员会委员张国旗教授主持邀请报告环节


第三代半导体产业技术创新战略联盟副秘书长 于坤山

  根据议程,在邀请报告环节第三代半导体产业技术创新战略联盟技术委员会委员张国旗教授主持会议。首位邀请报告人是来自第三代半导体产业技术创新战略联盟副秘书长于坤山带来了《第三代半导体技术、产业及应用方向》主题报告从机遇也许会稍纵即逝、市场已在敲门、正在形成的产业、联盟能够发挥的作用、寻找突破的机会五個方面展开介绍。于坤山表示当前第三代半导体产业发展处于窗口机遇期,会支撑智能化为特征的产业升级和高新技术产业发展电力電子技术成为支撑未来能源

、智能电网、电力传动和智能用电等领域技术和产业发展的必然选择。

  中电科电子装备有限公司董事 龚杰洪

  紧接着中电科电子装备有限公司董事龚杰洪分享了《紧抓宽禁带半导体产业发展机遇,大力推进第三代半导体装备国产化》主题報告宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室、中国电子科技集团公司第五十五研究所柏松分享了《SiC电力电子器件工艺设备需求分析》主题报告;中国电子科技集团公司第13研究所副所长蔡树军分享了《氮化镓器件工艺对设备的需求》主题报告;其中,龚杰洪表示第三玳半导体(SiC、GaN)引领新一代电子产业,微波射频、电力电子、半导体照明等产业的蓬勃发展为第三代半导体装备国产化带来了前所未有的機遇第三代半导体装备的国产化有助于实现产业自主可控发展,将进一步推动我国电力电子、半导体照明等产业实现低成本快速扩张


寬禁带半导体电力电子器件国家重点实验室、中国电子科技集团公司第五十五研究所 柏松

  柏松表示,目前SiC外延炉、高能离子注入机、高温退火炉、高温氧化炉、欧姆退火设备、高压动态测试系统等关键设备还是依赖进口。并且设备价格昂贵、配件采购周期长、工艺開发缺乏支撑、后服务难以保障等问题制约着国产设备的快速发展。


中国电子科技集团公司第13研究所副所长 蔡树军

  对于GaN器件生产链硬件国产化现状蔡树军表示,设计的器件和软件GaAs和GaN差异不大个性特点(注入、磨片等)总体而言,射频器件对设备的要求比电力电子的高根据13所工艺线统计,在工艺线设备总价值国别分布中美国占比22%、荷兰占比20%、英国占比17%、德国占比13%,而中国设备总价值仅占全部的10%百万元以上关键设备台数国别分布中,国产关键设备数占总数7%;百万元关键设备总价值国别分布中国产设备仅占4%可想而知,我国在设备仩虞发达国家仍存在明显差距设备国产化占比亟待提高。

  接下来在专题讨论环节,与会的专家对“碳化硅器件工艺对装备的需求”“氮化镓器件工艺对装备的需求”展开专题讨论并围绕下一步的工作重点,推动整个装备国产化往下推进和发展建议展开讨论


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