观察新一线④|功率半导体产业进入新一轮发展黄金期,创新一线从业者认为——未来5年是四川发展功率半导体产业的关键期

发布时间:2024-11-16 02:34  浏览量:9

川观智库研究员 朱炜琳

功率半导体是电子信息产业中最核心、最基础的电子器件之一。今年3月,市场监管总局、中央网信办等部门印发的《贯彻实施〈国家标准化发展纲要〉行动计划(2024—2025年)》提出强化关键技术领域标准攻关,在集成电路、半导体材料、生物技术、种质资源、特种橡胶,以及人工智能、智能网联汽车、北斗规模应用等关键领域集中攻关,加快研制一批重要技术标准。10月,成都高新区电子信息产业局印发《实施细则(试行)》,就集成电路设计、制造、封测、设备(零部件)、材料的研发制造应用、专业园区管理服务等全产业链条提供支持,其中对设计处理器芯片、功率半导体等企业开展定向支持。全国多地也已出台推动功率半导体技术和产业创新发展的政策。

成都岷山功率半导体技术研究院是成都高新区“岷山行动”计划首批揭榜挂帅型研发机构项目,川观智库近日与该研究院院长张帅进行了对话,“功率半导体这个词对很多人来说比较陌生,但在我们生活中方方面面都有它的陪伴,没有功率半导体,就没有数字化、智能化的电子设备。”作为一名创新一线的从业者,张帅认为,全球功率半导体市场规模将稳步增长,面对新一轮产业发展机遇,未来5年是四川发展功率半导体产业的关键期。

Part.1

数千亿级市场规模,四川能否分杯羹?

●功率半导体是人工智能产业发展、整个社会的数字化智能化改造过程中的必需品;四川有产业底蕴,有丰厚的教育资源和人才资源

据市场预计,到2030年,全球半导体市场规模将比现在扩大一倍,而功率半导体市场会不止扩大一倍,国内也将呈稳健增长态势。

张帅认为,做出这样的判断,基于以下两点。

一是需求推动,功率半导体是人工智能产业发展、整个社会的数字化智能化改造过程中的必需品。任何一种智能制造设备,都需要至少一个功率半导体器件,可以实现对电能的最佳控制,降低能源损耗,提高工业生产效率。根据科技行业研究机构Omdia公司的数据看,2022年全球功率半导体市场规模达481亿美元(约3428亿元人民币),预计2024年将增长至522亿美元(约3720亿人民币)。其中,我国是全球最大的功率半导体消费国,每年贡献约40%的功率半导体市场。而我国仍有90%左右的中高端功率半导体器件依赖进口,供需缺口较大,国产化替代需求紧迫。

二是应用机遇,近年来新兴产业的发展为功率半导体产业发展带来新的市场机会。大模型的发展、新能源汽车产业的崛起、智能家居和人形机器人的快速落地,让功率半导体行业迎来了新的风口。2023年1月,工业和信息化等六部门发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,明确要求加快功率半导体器件等面向光伏发电、风力发电、电力传输、新能源汽车、轨道交通推广。华润微电子有限公司总裁李虹表示,功率半导体广泛应用于新能源汽车、工业控制等多个快速增长的领域,这为产业带来增长契机。

面对新一轮产业发展机遇,四川能否分杯羹?

张帅认为,未来5年是四川发展功率半导体行业的关键期。 “目前,国内半导体产业主要集中在长三角、环渤海、珠三角城市和中西部地区,其中长三角及其周边城市群发展得最好。环渤海城市群处于第二梯队,主要以京津为核心,大连、青岛为两翼,有许多科研院所和知名半导体企业聚集。中西部地区则以成都、重庆、西安等城市为核心,相比其他三个城市群较弱一些,但已经有一些产业基础,并且教育资源、科研资源比较丰厚。”

“四川拥有数家功率半导体做得不错的企业,产品在逐步获得市场认可,已在不同业务线上收获比较稳定的订单量。”经过成都“岷山行动”计划、内江功率半导体产业园区建设等一系列措施,四川已经积累了数家在功率半导体行业的优质企业,分布在原材料制造、产品研发、封装测试等环节,其中不乏小巨人企业和专精特新企业。第三代半导体产业技术创新战略联盟副秘书长耿博也表示,成都的功率半导体产业发展迅速,在专业人才资源等方面有所积累。

其次,丰厚的教育资源和人才资源,为本地企业持续注入新型人才力量。“电子科技大学、四川大学等一批高校和科研院所,正持续不断地汇聚和输出优质的电子信息产业人才,为产业发展提供了有利条件。高薪聘请也好、人才优惠政策也好,留住这些人才,功率半导体行业的发展就有了坚实的基础。”

张帅告诉川观智库,从今年上半年开始,明显能感觉到功率半导体行业需求侧的声音多了起来。如前所述,需求推动和应用机遇为该产业带来新风口,未来5年内,市场前景可观。而四川的功率半导体行业发展到现在,基本已经度过了产业发展之初最困难的阶段,是近5年内可预见收益最明朗的前沿产业之一。

Part.2

多个问题制约,亟待完善产业链

●四川缺少本土链主企业,晶圆制造、中试线等配套设施亟待完善,做自主研发的企业较少。促进产业链完善,鼓励社会资本投入和加强政策体系建设

在功率半导体需求与日俱增、具备发展基础的前提下,还有多个制约四川功率半导体行业发展的关键因素,使得产业链相对薄弱。

第一,缺少本土链主企业。链主企业具有强大的核心竞争力及创新能力、较高的行业市场占有率、较好的可持续发展力,对功率半导体行业发展和生态建设起关键作用。“国内半导体生态圈做得比较好的城市,他们都有一个共同特点,就是有一家及以上链主企业引导这个地区的半导体企业发展。上海、北京等是国内半导体产业发展最好的地区,坐拥英飞凌、华润微等知名功率半导体企业,在新能源汽车、风电、光伏、消费电子等领域根基已经比较深,对周边城市功率半导体产业配套建设的带动作用很大。近日,珠三角地区为打造国内集成电路产业‘第三极’出台了一系列政策,也在积极培育本省链主企业。”

第二,配套设施和生态建设不足。与功率半导体行业发展较成熟的地区相比,目前,四川缺少本土的晶圆制造巨头企业,中试环节也有所缺失。晶圆是半导体器件加工的基础材料,能够直接影响功率半导体器件的品质、性能和可靠性等,而中试线是国产半导体设备和材料验证的一个有效途径。“四川没有特别大的本土的晶圆制造企业和生产线,面对与日俱增的需求,好的晶圆可谓‘一片难求’。另外,虽然今年成都落地了功率半导体的中试平台,但我们很多产品,目前还是需要拿到东部沿海地区做中试,会耗费更多时间精力。

此外,据介绍,目前四川的功率半导体行业中,大部分企业承担的是国际芯片巨头的产品封装、生产制造工作,做自主研发的企业较少。“做产品封装能比较快地获得经济效益,但从长远看,做创新研发的企业能带动相关原材料、零部件等研发制造行业的发展,对于四川功率半导体产业链建设的贡献不可替代。”

除了社会资本的投入,现阶段,功率半导体政策体系建设同样重要。“面对新的发展机遇,国内外竞争更加激烈。国内许多电子信息产业较发达的地区都在虎视眈眈想从中分一杯羹,哪些地方能率先把产业链配套体系做好,哪些地方就更具备竞争优势。”

近两年内,全国已有多个省市相继出台政策,助力功率半导体产业发展。如2023年3月出台的《广东省推动新型储能产业高质量发展的指导意见》,强调重点研发智能传感器、电池管理芯片、功率半导体器件、直流变换器、能源路由器、断路器、柔性配电装备等关键设备,促进“光储端信”深度融合和创新应用。2023年9月出台的《天津市加快新能源和智能网联汽车产业发展实施方案(2023—2027年)》,提出积极引进新能源汽车逆变器等生产企业和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率半导体生产企业。2024年5月印发的《吉林省新能源和智能网联汽车产业高质量发展行动方案》,提出大力发展高功率密度驱动电机、功率半导体等高端产品。川观智库梳理发现,四川仅有成都、内江、乐山等地出台过相关政策,还需加强省级政策统筹,从更高层面引导和扶持相关产业发展。

名词解释

功率半导体:又称电力电子器件或功率电子器件,是电子产业链中最核心的一类器件之一。能够实现电能转换和电路控制,在电路中主要起着功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆变(直流转交流)和整流(交流转直流)等作用。

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