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12月5日-6日，2024全球汽车芯片创新大会在无锡滨湖举办。本届大会以“芯智驱动，协力前行”为主题，由中国汽车工业协会主办，中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司联合主办，共设置1场高层峰会、1场大会主旨论坛、3场平行专业论坛、1场定向交流会和1场车芯对接活动，围绕汽车芯片生态建设、市场环境分析、竞争合作及技术创新等方面展开分享和交流，凝聚发展经验和集体智慧，探索解决方案。其中，在12月6日下午举办的“专业论坛一：汽车电驱系统和功率器件创新发展论坛”上，中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟（简称：宽禁带联盟）副秘书长侯喜锋发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：
特别感谢主办方给我们一个交流机会，代表宽禁带联盟给大家做个分享。
首先，解读宽禁带联盟，全名叫中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟，联盟由北京天科合达半导体股份有限公司作为理事长单位发起，包括中科院物理所等数十家单位，旨在构建生态。这个领域不仅仅做碳化硅，整个是宽禁带半导体，以碳化硅、氮化镓为代表，包括超宽禁带，像氧化镓、金刚石、氮化铝等超宽禁带半导体材料。实际上，联盟目前从2016年注册到现在8年时间，已经构建比较好的生态，从耗材一直到器件产业链都有。在这个维度上助力国家从宽禁带半导体事业高质量发展做了工作。今天，借机会和大家进行分享。
深空探测、地下、深海探测，在过程中离不开功率半导体支持。比如手机充电器没电会焦虑，充电20分钟，采用硅基氮化镓，宽禁带半导体另外一个孪生兄弟之一氮化镓。碳化硅没有马斯克，整个全球碳化硅也是非常艰难。
综合来看，新能源汽车、轨道交通、低空经济，以及未来航空航天领域都有一定潜在基础。围绕这方面大概从以下四方面做分享：
一、半导体材料概述。
半导体衬底材料发展进程：叫宽禁带半导体材料，业内也有分享第三代半导体，但实际上三者之间并没有代系关系，一代叫硅，二代磷化铟、砷化镓，所谓第三代像以碳化硅和氮化镓为代表，什么叫宽禁带？比喻就是，马路修得宽了，车容量变得多，大概是这个意思，但宽禁带是学术语言。实际上宽禁带半导体近两年发展迅速，尤其在新能源汽车、轨道交通以及射频器件等。
半导体产业连：发展历史时间较长，对工艺制程相对了解。但碳化硅发展时间不长，材料历史时间较长，大概有200多年历史。只不过作为单晶材料在全球有20年发展，包括器件应用。但国内综合算起来不到20年。
对比半导体产业链，宽禁带半导体以碳化硅为代表的宽禁带半导体产业链工艺制程和硅相比差很多，举例比较，可能碳化硅在里面是小学生，硅产业是博士，社会地位包括产业链集成度比较。碳化硅在硅市场占比里面不到10%，很小。但这两年发展较快。
实际上，任何一个产业发展和资本、政府支持息息相关，现场有投资机构。实际上，科技与资本是相伴而行，尤其今年全球经济下滑情况下，更要讲大胆、耐心，宽禁带半导体产业同仁们也要耐心，急不得，但确实卷得很。去年以碳化硅为代表的领域非常火，但今年是整个产业链都卷，多读书、多开会、多听报告，大家多交流。
第四次工业革命里，AI从算力芯片来讲用逻辑芯片，但是从电源属性来说可能会用到很多和功率半导体相关器件，又是潜在市场。
二、宽禁带半导体SiC产业应用进展与趋势。
碳化硅材料特点、本征，在座无论做器件、模块、整车厂，都是我们直接或间接服务客户，感谢大家对宽禁带半导体事业支持。材料本征特点高集成，比硅多10倍，包括高饱和电子迁移率和高导热性，导热率约为4.9。硅器件一般做完之后有水冷，碳化硅做完器件之后自己导热性非常好。还有一个材料是终极半导体，只要有热量自己导走，实际上金刚石和碳化硅非常相似，无非是把碳变成硅，变成碳化硅，就是这个原理。本征特点目前从全球来看碳化硅材料属性从功率器件角度来说，确实是最好。除非把金刚石研发出来，但这个难度比较大，未来肯定有机会，用时间换空间。为什么大家对于碳化硅这两年发展这么热和特点？和本征材料有关。
碳化硅本征材料决定碳高温、耐高压，合成温度2300°C。飞行器从外空回来，穿越黑障都没有这么高的温度，合成条件非常苛刻。所以，有耐高温特点、抗高压、高频，包括高功率。另外，特点是低损耗。这都是和本征材料性能（有关）。材料和下游器件，包括研发团队需要合作，因为搞材料不懂器件，做器件一般来讲也不懂材料，看我们怎么合作，才能把整个器件做得更好。
另外，降低源导通电阻，因为导通电阻低，所以节能，而且还快。相当于开关想停就停，想开就开。对于能量损失有所减少，所以节能，服务“双碳”。
既然有这个特点，所以能够减重，体积变小之后自然减重，新能源汽车可以把电多布一布，新能源汽车可以增加里程。
刚才分析硅产业链，碳化硅产业链和硅比没那么长，但是制程客观来讲比硅简单得多，光刻机350纳米，和硅28纳米没法比，但是它能做。碳化硅本身太硬，仅次于金刚石，整个工艺过程中后端都得用金刚石，所以良率非常低。另外，碳化硅材料在市场中是盲盒，这一炉开之前不知道好坏，只有打开之后看见它好的就确定了。和薛定谔的猫很相似，活的就是活的，死的就是死的，导致良率和硅比很难。另外，现在是大硅片，12寸，三天三夜长2米，现在有18寸。我们7天7夜长2厘米厚，直径6寸，没法比。
目前大硅片多少钱？大概500元，现在可能还低。碳化硅6寸大概3000左右，还是6倍，不是一个数量级。和大家来讲，碳化硅相当于五常大米，好吃但贵，大家还愿意接受。
价值链上，硅基价值链衬底来讲占7%，但是碳化硅整个衬底占47%，成本很高。我们一直想，整个产业链去降低碳化硅衬底价格，器件模块降下来，所以是正向飞轮，能够服务更多领域，包括白色家电。
碳化硅目前服务市场有两种类型，一种是导电型，一种是半绝缘，半绝缘主要是服务于射频期间包括5G射频，包括雷达。当年美国限制5G，直接把工业品限制。另外导电型，导电型衬底用在功率半导体。但现在又有一个，前段时间扎克伯格也做了这个事，用碳化硅半绝缘用在AI眼镜，这个事情非常有意义。实际上，从消费电子来讲量非常大，目前6寸镜片可以做3副眼镜片，假如一年如果有3000万副的话，除以3就是1000万片，去年导电型衬底全球400万片，1000万片全球所有碳化硅衬底企业合起来生产不了这么多，所以就带来很大市场。
AI眼镜有什么作用？戴眼镜前面有100寸屏幕，将来可能把手机替代掉，把人类双手替代出来，开车等等，可以想象用一副眼镜实现，全球80亿人口，1/4戴眼镜，不局限，这个是很好市场。我们想将来有可能在一定领域，原来是硅基平台，现在可以做成碳化硅平台。应用场景包括光伏、轨道交通、储能，而且储能是双逆变器。想象一下，当年是欧阳院士讲了，目前全国在一定发展时间内，新能源汽车达到1.5亿辆是什么概念？每辆车50度电，大概能储100亿度电，相当于目前我国每天一半用电量，所以每辆汽车都相当于充电宝。这时候说逆变对于碳化硅材料包括模组应用量更大，这也有前沿市场。
现在，全球研究储能逆变器的不少，但是没有分享，大家还都是做保密工作，确实，用了碳化硅模块之后整个模组包括逆变器都小了。
刚才讲了AI眼镜用碳化硅，而且是半绝缘。目前，国内有相关的高校院所研究。国外大概人民币折合10万，国产大概3万。昨天在大学里交流，挺想早日戴上一副AI眼镜。
新能源汽车：目前主流，但是新能源车用的什么？小米SU7用的30万高配款用了112颗，大概6寸碳化硅一片满足3辆车，折合良率之后，用在前后两个主驱逆变器，DC/DC、OBC，包括空调，全用了112颗，大家能算出来。但是，国内主驱逆变器、芯片确实和国际上略有点差别，但是在紧追不舍，我相信很快可能会达到相当水平。
从碳化硅衬底和外延来讲，预判明年年底可能国内衬底和外延数量可以占领全球一半。有这个能力。
刚才前面几位专家分享，确实新能源车发展非常快，包括产销比。2024年1-10月份产销比970多万辆，11月份已达1000万辆，所以今年数字问题不大。但是，看多少敢于用碳化硅，还是贵，一旦价格降下来，可能20万以下做新能源车用上比较可观，我们也期待。像王总、孙总领域电驱系统全带动起来，销路略微有点堵塞，压力都很大。这么多整车厂车型在上，给我们带来很大期望。
续航里程问题，充电5分钟，跑100公里，解决车主焦虑，因为现在新能源汽车舒适度、扩展度以及智能化非常好。
补充焦虑问题，目前没有其他方案，只有这个方案。因为材料特殊性。氮化镓目前没有太多敢验证，可以在充电桩上用用，接下来就有多少车就得有多少充电桩匹配，那是国家的战略。充电桩预计到2030年有6000万辆，1：1这么多充电桩，可以用氮化镓做一做。
三、碳化硅材料进展及发展趋势。
今年中央领导到了我们碳化硅材料生产企业，代表国家对宽禁带半导体材料的重视。碳化硅电力电子器件应用场景，包括刚刚讲的光伏、新能源汽车、白色家电，现在已经有在研究包括二极管、冰箱、洗衣机等等能节能，略微贵点。但是在家电应用上占不了那么大比例，未来轨道交通包括智能电网，现在验证上也是柔性电网，因为整个电不允许停，停了就是事故。低空经济比较看好。
国内碳化硅衬底、外延、装备以及到器件、整车厂的产业链，实际上比较完善。前一段限制名单、制裁名单，整个国内市场消费还是比较大的，实际上一限制，对我们来讲更加有利，可以买自己芯片了。近期找我去买进口芯片，大家可能感觉出来要有判断，有一些进口芯片目前不能完全替代，但是国产芯片估计马上会跟上来。
怎样才能把成本降下来？目前，碳化硅6寸在有效厚度2厘米，希望保障质量条件下长到3厘米、4厘米，尺寸8寸正在验证。科瑞8寸一片卖2.5-3万人民币，我相信明年年终可能国内8寸就可以做到6000-8000元，这不是数量级。这么大优势，应该会把成本降下来。但是现在也有数据，到2026年全球功率器件在400亿人民币，国产不到3%，所以整个空间非常大。另外，器件整个技术无论平面还是垂直，把面积做成更低，8寸出来芯片数量就多，这个也会降下来。从工艺上，刚才几个专家分享了封装，现在用氮化铝，未来用多晶金刚石，散热性能更好，可以达到800-1000，用它可能略贵，但是整个效率上来，保障安全。
所以，整体电力电子市场需求，包括车规级要求还是非常高。刚才在下面和张总分享，到杭州东站出来开车，日本油车熄火，在主路中间非常尴尬。如果在高速上新能源汽车跑，后果不堪设想。整体上量及市场需求占比大部分，但是现在渗透率还是不够大，市场对我们来说有足够空间让整个产业链去努力，我相信整个碳化硅或者宽禁带半导体事业和产业值得我们去做。国内外对1200V进展，大家还在努力。
发展趋势代表国家力量，当时没有AI眼镜，尤其对于硅级就是替代，但是接下来也有超宽禁带半导体材料诞生。
总结：实际上最终产业发展还是要靠国际化，要融合创新，无论谁制裁谁，这都不是理想方式。只有合作，相向而行，这个事情才能做得更好。
四、低空经济VS低空飞行器。
低空飞行器：上半场看欧美，确实他们发展比较早，受区域辽阔激发，大飞机比较多，但是垂直电动飞机发展起来，包括使用性、安全性。举例，像小鹏今年珠海展弄了陆地航母，大概4轴，可能4个电驱，但是相对安全性个人感觉比有用的螺旋桨飞机安全。
下半场为什么看中国？今年年初两会的时候，全国300多个地级市基本都进入了两会方案。最近eVTOL非常火，包括产值，我们也相信是万亿级，有预判。
低空飞行器包括飞行汽车，只要能飞起来都可以。但是，在发展过程中，新能源汽车30万，但是一架低空汽车包括飞机200-300万，再用电驱成本可以说不是那么大。无论是说低空飞机还是飞车，对我们来讲都有潜在的利好。我对低空经济包括电动飞机还是非常看好，期待5年之内能够目前6个城市可以飞一飞。
城市发展需求：有国情原因，五一、十一、元旦、春节，堵在路上是难事，包括人口老龄化问题，再过20几年我也是老人，希望爬山坐着垂直电动飞机飞一下，有个金牌导游，这个还可以接受。
国外低空飞机器发展：有飞机、车，他们规划比较早，这两年因为新能源汽车发展带动了产业，更大胆了，也更耐心了，而且整个供应链非常完善。国内尤其这两年，今年力度最大，从中央到地方，大家陆陆续续都在布局低空经济，现在哪个省没有低空经济概念好像欠点意思，包括在未来5年发展过程中可能被落下。
这是整个发展情况，包括峰飞是运载物，目前国内做垂直电动飞机运载物峰飞做得比较好，8月3日宁德投峰飞数亿美金做垂直电动飞机物流。这个一旦上来的话，万亿市场和碳化硅产业供应链非常看好。
国内低空飞行器各种各样都有，百花齐放，最终哪些上天，3000米、600米、100米不得而知，但是发展石头非常迅猛。国外低空经济发展之后，投资非常热，都是几亿几亿往里投，对我们来讲是利好。今年是中国低空经济元年，也会很快实现数据，包括供应链产值。
8月3日成立低空经济联盟，目前有100多家发起单位。11月18日是全国6个，包括合肥、杭州、深圳6个城市作为低空经济试点单位，在杭州看了确实有直升机在飞来飞去，速度非常快，里面还有交通规则等等问题。27日在全球低空经济论坛上有个大胆预测，2030年要过几万亿，整个以碳化硅代表的产业链还是要有信心做好这件事情。一架垂直电动飞机eVTOL200-300万，还是可以用得起的。
SiC衬底制备关键技术：一是单晶炉、缺陷技术、大尺寸，8寸是必然，而且8寸今年上半年应该有集成8寸通线，明年像中车、士兰微、泰科天润等一些8寸也会通线，这样会给整个碳化硅晶圆面积带来释放，价格也降下来。另外，激光剥离技术也是非常重要。
机遇与挑战：最终还是要融合创新，提高质量，8寸一定要上，是大家所期待的。但是6寸肯定还会存在，毕竟很多芯片厂还是6寸线，不可能直接转，有点压力。另外，增加厚度、降低成本、拓宽应用场景。
超宽禁带是氧化镓、金刚石，现在有一个发展比较快是以氧化镓为代表，目前全球中国知识产权量是最大，有可能类似于参照碳化硅整个路径发展起来。但是，氧化镓优点很多，但是有个致命性缺点就是导热率非常低，所以就要和碳化硅包括金刚石和其他材料去键合，把材料做起来，将来也会有一点空间。但是，目前氧化镓国内发展非常迅速，但没有定价，发现2寸、4寸、6寸没有问哪家有价格，所以还在早期。我相信，有碳化硅整个路径的参照，它会发展很快，也给我们整个领域都会有所借鉴。
今天分享题目可能有点大，宽禁带半导体产业链发展，这是材料优势，一个长法用一个坩埚，坩埚长一炉，整个坩埚1000多万，用不起，但是在这块来讲日本人确实做得很快，我们目前也追赶上了。氧化镓器件优势，目前有验证，实际上日本NCT目前发展很快。但实际上不敢，目前也不愿意把一些材料包括器件卖给我们，我们也买不到，只能看到一些宣传，国内有一些高校科研院所有验证，但只是做验证而已，目前还不能够去应用。
我觉得整个产业链联动的话，应该也会很快，会给我们应用的机会。包括长晶成本，确实太贵，一个坩埚上千万，根本没有产业的价值。这是整个器件难题，将来氧化镓出来之后，可能在座专家包括车厂也是合作伙伴。将来有可能一直键合，现在有设备。
总结：针对氧化镓，它趋势上很接近与碳化硅产业链，因为一种材料发展可能会受到制约，多种材料共存是趋势。
思考：宽禁带半导体领域发展，尤其对于碳化硅、电阻法、液相法，包括超宽禁带半导体是以氧化镓为代表，还有激光剥离技术和一直键合技术是从材料角度。一直键合技术将来也会对于芯片制造过程中有一定优势，因为设备确实很贵，一台至少1500万，再就是先进封装，无论2.5D还是3D，将来还有4D，怎么和像金刚石多晶材料，把它合作起来的话，将来芯片应用场景可能就会更多，但可能会贵一点。另外，宽禁带半导体产业链应用场景会增加，包括人才。现在还是人才紧缺，国家也想办法产教融合。
以上就是我分享的内容，不足之处请大家批评指正，谢谢！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）
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