從整個國家新能源汽車的規(guī)劃，也有一個整體發(fā)展的目標，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體材料上先解決。還有就是低成本，現(xiàn)在因為未來如果進入快速的成長期，半導體材料的成本會直線下降，目前我們預計未來2年，第三代半導體成本降1半，再過5年再降1半，加上他的高頻，高溫，高導熱。到那個時候第三代半導體的應用會出現(xiàn)一個快速發(fā)展。

2018年7月8日，2018光伏領袖峰會˙黃山光伏大會二十年紀念論壇在黃山新華聯(lián)豪生大酒店舉辦，一起光伏APP對論壇進行直播。第三代半導體產業(yè)技術創(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體產業(yè)技術現(xiàn)狀與趨勢。

北極星太陽能光伏網(wǎng)為您帶來發(fā)言實錄：

第三代半導體產業(yè)技術創(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，其實光伏的幕後英雄就是半導體，在盒子里面隱藏的是工藝半導體，所有的電的變化要由半導體實現(xiàn)。最近關注的熱點是半導體，但是我們用的是工業(yè)半導體，但是工業(yè)半導體在我們國家也是受到高度關注的，我們目前基本上都是進口的，國產的企業(yè)也在努力，下面我們關注的是一個新的材料，我們叫第三代半導體。為什么選擇第三代半導體，和我們說的第一代有什么區(qū)別，和大家做一個簡單的介紹。

我們成立第三代半導體聯(lián)盟有一個使命，讓能源與信息的轉換更高效。如果用在5G上和LED上就是另外一種轉換，或者是信息的轉換或者電和光之間的轉換。這個里面應用領域非常廣。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個的特性。在半導體這幾年發(fā)展非常快，半導體照明也是我們國家在半導體領域唯一一個在國際上有話語權的，國內占據(jù)了全球80%的產業(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。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，因為我原來在國家電網(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，因為他需要電壓器件的串連。

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，5G必須要氮化鎵，現(xiàn)在有的砷化嫁是不能滿足要求的。第三代半導體在高溫下，我們知道硅型半導體，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。

第三代半導體以氮化鎵和碳化硅為主，當然未來還有氧化鎵，氧化鋅，金剛石等等，他是一個大家族。

我們說第三代半導體的優(yōu)勢，前面說的5個特性用在新能源也好，電動汽車也好，能源互聯(lián)網(wǎng)也好，他可以在幾個方向上，一個是引入新的電拓撲，一個電的拓撲的革命可以帶來整個裝置、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，我們希望這個體越小越好，效率越好越好。為什么要選擇第三代半導體，我們國家率先用了第三代半導體這個名稱。前面幾個特征用在我們的典型應用方面，支撐智能電網(wǎng)的建設是顯而易見，我們和中車也有合作，用在高鐵的驅動上，國內做電動汽車的公司也在進行深入的合作。另外就是LED。還有最近發(fā)現(xiàn)的顯示，激光顯示和微型LED，這個他產生的影響。

另外就是支撐節(jié)能減排。這個對我們的效率提升及其有多少。領跑者要求99%的效率，如果采用碳化硅和氮化鎵是非常容易實現(xiàn)的，如果要采用硅級的芯片難度極大。這個不同的應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)，支撐智能社會發(fā)展，我們需要在這些領域發(fā)出我們的聲音，并且在第三代半導體有機會趕超國外的先進技術。還有航空航天技術，正因為有了氮化鎵材料才敢于和美國在雷達領域進行較量。中建集團在這個方面做了大量的工作，航空技術也可以應用。第三代半導體的三大應用領域，一個是光電子，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)，這三大應用領域恰恰是第三代半導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)，第三代半導體如果和光伏逆變器結合起來將使我們的光伏逆變器體積變小，效率變高，環(huán)境的適應能力會更強。

這是第三代半導體的器件和相關的應用，我們說三大應用領域，這些器件都會用到 我們的工業(yè)。中國市場對第三代半導體有巨大的需求，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，帶動產業(yè)的升級。

講到這里也要匯報一下，目前的產業(yè)發(fā)展。這是第三代半導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。很多技術現(xiàn)在已經(jīng)取得突破，在電動汽車已經(jīng)在用，在國家科技項目在光伏逆變器也使用了。

這是未來智能化發(fā)展的應用，軍工的，消費類電壓適配器。光電領域我們希望從跟跑、并跑到領跑。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)。

目前中國整個第三代半導體產業(yè)一個以北京為中心的京津冀地區(qū)，集結了中科院，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體的發(fā)展總體概況。

我們把第三代半導體劃了三個階段，從現(xiàn)在到2020年產業(yè)基礎建設，因為這個產業(yè)發(fā)展在國內差不多十年時間，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年希望是產業(yè)的發(fā)展期，到2030年是產業(yè)的高速發(fā)展，因為我們的聯(lián)盟也是科技部的支持和領導下，我們要在國際上處于領先定位。第三代半導體在半導體有可能產生和超過國際先進的。第一代和第二代很難。

這是產業(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，這個技術是前蘇聯(lián)的科學家在上個世紀70年代提出的，但是這個技術發(fā)揚光大是美國。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落后，目前處在產業(yè)的形成期，三大應用領域，照明已經(jīng)進入到產業(yè)的高速成長期，2017年整個產業(yè)規(guī)模是6500億人民幣，差不多有30多家上市公司，這個產業(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)實展示會發(fā)展比較快。

在電力電子領域，電動汽車和新能源是走在前面的，其他是電網(wǎng)、軌道交通當中，未來發(fā)展比較快的就是5G，在移動基站。這是整個發(fā)展的現(xiàn)狀，未來3-5年會整體步入一個產業(yè)的成長期，但是各個方向速度會不一樣。這是整個第三代半導體產業(yè)發(fā)展概況，這個產業(yè)生命周期任何產業(yè)都會這樣發(fā)展，在目前的階段是投資進入的最佳時期。

實際上我們整個第三代半導體的發(fā)展，在這些應用領域是我們關注的重點，我們要在這些領域通過應用帶動整個產業(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)控制設備的要求。他從發(fā)電、輸電、配電、用電各個環(huán)節(jié)都會用到。另外就是光伏逆變器，還有風電電流器。

我們首先關注是器件的技術，首先我們關注的是他的效率，要從器件方面到模塊，以及到系統(tǒng)，都會要做綜合的設計來整體達到系統(tǒng)的降低損耗，提高效率。近幾年和新能源汽車互動比較多，他們非常愿意采用這樣的技術，因為他是移動的裝備，移動的裝備對體積和重量最敏感，這個在電動汽車是未來快速發(fā)展的地方。

從整個國家新能源汽車的規(guī)劃，也有一個整體發(fā)展的目標，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)在因為未來如果進入快速的成長期，他的成本會直線下降，目前我們預計未來2年，第三代半導體成本降1半，再過5年再降1半，加上他的高頻，高溫，高導熱。到那個時候第三代半導體的應用會出現(xiàn)一個快速發(fā)展。這個對產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項目，這個是做了一個樣機，做得非常好，后來我也了解到有這樣的產品。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)起的一個挑戰(zhàn)項目，功率密度，挑戰(zhàn)極限，最后氮化鎵做到了每立方米146，這個是未來發(fā)展的趨勢，應該恩電力電器器件發(fā)展方向一個是高功率密度，還有一個就是我們高頻的應用，都會推動技術往更高的方向發(fā)展，整個過程實際上我們是推動整個行業(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，一個是做頂層設計，要規(guī)劃和籌劃整個產業(yè)鏈。通過一系列的政策的推動和項目的推動來帶動整個產業(yè)鏈的發(fā)展，這個是我們聯(lián)盟做的工作，這個過程當中要進行項目的策劃，同時我們要進行資源的整合，不僅僅是國內的資源，還要整合國際資源，在半導體領域國外技術比較先進，我們要國際的資源整合到國內，還有搭建平臺，工藝平臺、測試平臺、標準化平臺等等。一個新興的產業(yè)必須有這樣的一些手段，在這個過程當中聯(lián)盟也推動我們項目的管理，這個聯(lián)盟在產業(yè)發(fā)展的前期階段是一個不可替代的元素。

這個就是我們希望以完善的組織架構為產業(yè)提供有效的服務，在這個里面包括專家咨詢委員會，包括聯(lián)盟的會員單位。投融資以及專業(yè)化的管委會都是為整個產業(yè)的發(fā)展保駕護航，當然離不開我們的會員單位，都是我們的優(yōu)勢企業(yè)和機構，大家共同策劃產業(yè)的發(fā)展。同時參與國際的一些機構和活動，我們成立了中國工作組，提出中國的工作，提出我們中國的報告，然后把這個報告發(fā)出來，發(fā)出我們中國的聲音，我們也是緊鑼密鼓的進行。推動聯(lián)盟標準，團體的標準，同時在知識產權也有策劃。這個過程當中，今天上午要堅持創(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，還有國際功率半導體和集成電路的活動，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，另外通過產業(yè)基地的建設，北方基地在北京的順義，另外還在國家其他的地區(qū)布局一些產業(yè)的應用中心，推動這個產業(yè)的發(fā)展。聯(lián)盟依托第三代半導體產業(yè)，通過全產業(yè)鏈的打造，整合資源，共同打造我們第三代半導體的產業(yè)，同時構建良好的產業(yè)生態(tài)。總的來說，以應用為牽引、項目為紐帶，打通產業(yè)鏈。我本來也是在研究院，通過承擔的項目，863，973，當然現(xiàn)在都沒有了，變成國家政府的專項，通過這樣的項目給我們的產業(yè)的支撐，特別是關鍵技術的研發(fā)是非常有意義的，這些工作我們還在做。同時通過產業(yè)鏈上下游的互動和協(xié)同發(fā)展，對產業(yè)鏈的快速進步有巨大的支撐作用。另外還要把握產業(yè)比較的主力。通過生命周期的分析，我們在什么時候進入，什么時候要干哪些關鍵的問題?，F(xiàn)階段從產業(yè)技術，產業(yè)鏈條的把握，通過項目的組織和專利和項目成果的轉化和孵化和人才都是缺一不可，未來半導體全國缺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，同時也進行人才的培訓，培養(yǎng)自主本土化。

在產業(yè)發(fā)展過程當中，我們通過自己這么多年的經(jīng)驗分析，可以推動技術和產能。另外就是一些大企業(yè)，像高鐵，國網(wǎng)的特高壓輸電，從技術到產業(yè)化只有這樣力才可以推動。還有一個就是聯(lián)盟，消費類，國家又沒有力量推動的，時候聯(lián)盟通過整合產業(yè)鏈上下游的企業(yè)，企業(yè)資源，能夠把研發(fā)走向產業(yè)。我們很多技術實際上就是依托。當然新能源也是由我們行業(yè)協(xié)會也有很多聯(lián)盟共同的推動，到目前在全球做到這一點。我的匯報就是這些，謝謝大家。