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国晟能源股份有限公司的光伏板卖给谁

尊敬的蜡烛
虚心的吐司
2022-12-23 15:59:08

国晟能源股份有限公司的光伏板卖给谁

最佳答案
凶狠的水壶
醉熏的自行车
2026-04-25 18:41:49

1.股权转让:实际控制人变更为国晟能源

国晟能源拟受让乾景园林控股股东回全福、杨静所持公司的8%股份,转让价格4.12元/股(+9.46%),并以现金认购公司向其非公开发行的股份,定增价格2.43元/股,募资4.6亿元,交易完成后,国晟能源将持有公司29.23%股份,成为公司控股股东,公司实际控制人变更为吴君、高飞。

2.国晟能源全额现金定增募资4.6亿元用于1GW HJT电池片+2GW HJT组件的生产

3.公司拟以1.54亿元现金收购国晟能源持有的7家公司股权,快速转型至光伏HJT电池片行业;购买其合计持有的江苏国晟世安新能源有限公司51%股权、安徽国晟新能源科技有限公司51%股权、国晟高瓴(江苏)电力有限公司51%股权、江苏国晟世安新能源销售有限公司51%股权、安徽国晟世安新能源有限公司100%股权、安徽国晟晶硅新能源有限公司100%股权、河北国晟新能源科技有限公司100%股权

4. 国晟新能源规划:国晟能源股份有限公司是第三代光伏——异质结技术路线的产业化领先企业。专业从事大尺寸高效异质结光伏电池、组件、原材料生产(含银粉、低温银浆、切片等),半导体级生产设备和新型光伏应用产品研发以及风光储能一体化电站开发运维等。公司在“十四五”期间计划总投资400亿元,按照“1+N”模式规划在全国布局建设30GW电池、30GW组件和相关产业链项目。

2022.09.20总投资106亿元!国晟(凤台)异质结双碳产业园项目签约仪式举行

网页链接

国晟(凤台)异质结双碳产业园项目,计划总投资106亿元,规划占地面积约538亩,主要建设年产5GW异质结装备、年产4GW高效异质结电池、年产2GW大尺寸异质结组件、年产10万台光伏清扫机器人、年产10GW吨钠离子储能、年产900万套高分子边框、年产1800万套追踪支架、源网荷储直供电项目。项目建成达产后预计年销售收入可达300亿元,可创造税收9亿元。

2022.09.06河北国晟基地正式开工

网页链接

网页链接

河北国晟新能源科技有限公司2GW光伏异质结组件生产线开工仪式在张家口市阳原县经济开发区举行,该项目总投资10亿元,租用开发区标准化厂房6万平方米,规划建设2GW光伏组件生产线,投产后预计年实现销售收入40亿元

2022.08.17

福建金石能源有限公司(下称金石能源或公司)与国晟能源股份有限公司(下称国晟能源)签署合作协议,共同致力于高效异质结太阳能电池片项目建设,国晟能源将采购金石能源异质结整线装备,导入微晶技术,并且由金石能源全面提供产线布局设计、产线规划、效率保证、技术支持与服务等。

国晟能源重点考察了公司微晶化的掺杂层工艺技术及相应的PECVD设备,多次派出技术团队进行驻厂调研,对公司异质结电池量产线、微晶化的掺杂层工艺PECVD设备等进行跟线、调研和取样检测。重点对“微晶化的掺杂层工艺PECVD设备的稳定性”、“微晶电池转换效率达标率”、“微晶工艺的电池效率提升”等关键性指标进行验证,对公司的微晶掺杂层技术突破给予了高度评价。

单铸硅片在异质结电池的生产应用情况也是国晟能源重点验证的指标,在硅片成本大涨的情况下,单铸硅片的价格优势更为明显,其转换效率高,而价格比单晶异质结降低10%以上,具有非常高的性价比。

2022.05.27国晟徐州市生产基地;

网页链接

国晟计划总投资50亿元的徐州工业园区国晟高效异质结光伏电池、组件项目目前正在加快推进建设,争取年内竣工投产。

该项目总投资50亿元,年度投资12亿元,占地约595亩,建筑面积26.4万平方米,建设年产5GW异质结光伏电池和5GW大尺寸光伏组件生产线,分三个阶段实施。其中,一期建筑面积7.6万平方米,建设1GW异质结光伏电池和1GW光伏组件生产,分5个单元区域作业。预计6月15日基本可完成正负零施工,随后进行钢结构搭建,采取交叉施工的方式,全力推进项目建设进度。

最新回答
细心的棒棒糖
明理的狗
2026-04-25 18:41:49

行业主要上市公司:隆基股份(601012)晶澳科技(002459)晶科能源(688223)通威股份(600438)天合光能(688599)等

本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用光伏发电相关论文发表数量

全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar

photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

光伏发电行业技术概况

1、技术原理及类型

(1)光伏发电行业技术原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。

(2)光伏发电种类

光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。

2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线

光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。

晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。

薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。

叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。

光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动

光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。

光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升

近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。

光伏发电行业技术发展现状

1、光伏发电行业技术科研投入现状

(1)国家重点研发计划项目

据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。

注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。

(2)A股上市企业研发费用

光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。

2、光伏发电技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。

注:统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。

(3)专利聚焦领域

从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。

主要光伏电池技术对比分析

从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。

注:平均转换效率均只记正面效率。

光伏发电行业技术发展痛点及突破

1、光伏发电行业技术发展痛点

(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低

由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。

据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为24.5%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。

(2)薄膜电池量产转换效率低

薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。

2、光伏发电行业技术发展突破

(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率

相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。

(2)钙钛矿电池可实现高转换效率

钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。

光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效

2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。

可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

行业主要上市公司:隆基股份(601012)晶澳科技(002459)晶科能源(688223)通威股份(600438)天合光能(688599)等

本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用光伏发电相关论文发表数量

全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar

photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

光伏发电行业技术概况

1、技术原理及类型

(1)光伏发电行业技术原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。

(2)光伏发电种类

光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。

2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线

光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。

晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。

薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。

叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。

光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动

光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。

光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升

近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。

光伏发电行业技术发展现状

1、光伏发电行业技术科研投入现状

(1)国家重点研发计划项目

据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。

注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。

(2)A股上市企业研发费用

光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。

2、光伏发电技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。

注:统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。

(3)专利聚焦领域

从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。

主要光伏电池技术对比分析

从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。

注:平均转换效率均只记正面效率。

光伏发电行业技术发展痛点及突破

1、光伏发电行业技术发展痛点

(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低

由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。

据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为24.5%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。

(2)薄膜电池量产转换效率低

薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。

2、光伏发电行业技术发展突破

(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率

相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。

(2)钙钛矿电池可实现高转换效率

钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。

光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效

2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。

可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》

直率的钢铁侠
纯情的唇膏
2026-04-25 18:41:49

香港城市大学研发第三代柔性太阳能电池,成功后将会迎来市场快速发展,而且使太阳能资源能够合理利用,加强各种技术创新,促使光伏建筑一体化使用。

通过香港的相关媒体,报道对于第3代柔性太阳能电池,至于技术不断创新,突破用于研发各个透明质酸,也已经获得了香港有关企业支持发展的技术之一,能够有效促进关于光伏建设一体化的应用和开展参加此次研究团队的毕业生,也将对于全球前500强建筑产业进行获聘,有着很好发展前途和未来倾向。此种设计能够加强对太阳能使用太阳能资源,是最丰富的可再生资源,加强运用半导体把光转化为电能的,这种发电方式是非常值得赞扬和肯定,近年来在全球有不断迅速发展大规模的开发太阳能,但是有时候也会受到局限,如何透过各个科技创新领域来加强,对于光伏技术应用也是近来对于第3代太阳能电池开创的主要原因和目的。

这种电池的开发和创新,减少了相关制造成本增加,了各种智能产品的可能性和发展为这一种太阳能资源使用力度,提高有效性,关于制造这一种电池团队,近几年来也会研发出以光伏发电,具有隔热节能产品的窗户,这种窗户将会很大,资源得到节能,所以是非常具有发展前景和创业意义。项目未来也会加强,对开发各种大面积的柔性太阳能电池利用之中,会招募各种人才进行技术开发和改革创新科学技术水平应用,加强对于光伏建筑一体化方面的改善。

对于此种第3代柔性太阳能电池又是关于太阳能使用的一大创新和突破。作为新型人才要加大培养,要加大各种新型能源投资力度,这样才能够加强改革创新和科技研发。

顺心的小兔子
淡淡的流沙
2026-04-25 18:41:49

硅晶片是重要的半导体芯片材料。由于具有抗辐射,耐高温和高可靠性的特性,硅基材料在1960年代后期逐渐取代锗基材料成为主流半导体芯片材料。目前,超过95%的半导体芯片和器件是由硅基材料制成的。

半导体硅晶片市场高度集中并且具有规模优势。 Shin-Etsu Chemical(日本),SUMCO(日本),SK Siltron(韩国),Siltronic(德国)和Global Wafer(台湾)占全球市场份额的93%。 。中国大陆的半导体晶圆自主性较低,特别是对于12英寸大晶圆。随着半导体芯片设计和制造能力向我国的逐步转移,下游制造商正在推动供应链的国产化。以中环和沪硅为代表的国内硅晶圆制造商开始加快步伐,它们正在逐渐突破海外垄断并加速推进我国进行半导体晶圆国产化进程。

晶体生长设备是公司的传统优势业务。在光伏领域,除隆基股份和京运通外,该公司的单晶炉市场份额高达90%,牢牢占据龙头地位;在半导体芯片领域,公司一直保持与半导体芯片材料制造商的关系。良好的业务和研发合作关系,再加上自身强大的技术实力,率先实现了匹配超导磁场的8〜12英寸直拉式,区域熔化单晶炉和12英寸单晶硅生长炉的本地化,以及进入中环,有研、郑州合晶、金瑞泓等客户的供应链系统。此外,公司成功开发了6英寸碳化硅晶体生长炉,以进一步扩大第三代半导体设备的市场布局。

在光伏设备方面,2013年,公司成功研发出中国第一台单晶硅棒切割和磨削联合加工机。 2015年,成功开发了各种智能设备,例如单晶硅棒切割机和多晶硅块磨机,并开始涉足光伏电池,组件设备。 2017年,公司成功开发出高效太阳能电池组件自动堆垛机,实现了无母线叠层电池组件的生产,并当年顺利推广销售,成为国内首家实现GW级出货量设备的供应商。在半导体芯片设备方面,通过加强技术交流与合作以及自主研发,公司成功开发出一系列6-12英寸半导体单晶滚圆机,单晶硅切割机,双面研磨机,6- 8寸自动硅片切片机等新产品。其中,与齐滕精机合作成功开发了12英寸的倒圆机和裁断机,达到了行业领先水平;通过与Revasum合作成功将抛光机推向市场,并积极开发12英寸抛光机。

公司已经建立了大规模的高真空精密零件制造基地,用以投资高端半导体芯片制造的核心环节,并搭建了优越的产业平台,并逐步布局与半导体芯片相关的辅助材料,消耗品和关键产品。添加了半导体芯片抛光液,阀门等新产品,例如磁流体零件和16-32英寸坩埚。其中,抛光液是通过与韩国ACE Nanochemical Co.,Ltd.和Intel International Co.,Ltd.成立合资子公司Jingyan Semiconductor研发的。ACE抛光材料质量高,成本效益高,并且具有被许多海外客户认可的资质。公司充分结合了三方行业基础,技术品牌和市场资源的优势,在抛光液方面已经具有国产化的能力。

2020年前三季度,公司实现收入24.85亿元,同比增长23.81%,归属于母公司所有者的净利润5.24亿元,增长11.00%;其中,2020年第三季度,公司实现收入10.15亿元,同比增长22.40。%,归属于母公司所有者的净利润2.47亿元,同比增长12.07%。

A股上市公司光伏单晶炉龙头、第三代半导体芯片设备黑马股晶盛机电整体保持震荡上行格局,机构阶段性控盘结构,据大数据统计,主力筹码约为55%,主力控盘比率约为50%; 趋势研判与多空研判方面,可以参考DKX(5)参数为5,双线的多空排列作为方向参考,K线与DKX所处位置做多空参考。

纯情的故事
震动的项链
2026-04-25 18:41:49

前几天,正当大盘指数加速杀跌之际,有一个板块在悄然崛起,逆市大涨5%,并彻底火了起来!

板块概念叫BIPV。

之所以会受到市场资金追捧,主要原因有两个:一是两会期间频繁提到的碳中和,BIPV刚好算得上碳中和的分支;二是来自于光伏龙头隆基股份的对建筑企业的一项收购。

BIPV究竟是什么呢?

BIPV是光伏领域的某一细分赛道,英文全称叫Building Attached Photovoltaic,是指光伏建筑一体化,即人们将光伏产品集成到建筑上的一种技术。

BIPV是相对于BAPV而言的,BAPV是建筑上安装的太阳能光伏发电系统,说白了就是在房屋表面外加安装的太阳能电池板。而BIPV比较特殊,既有建筑的功能,又能充当“发电站”。怎么理解?BIPV是直接将太阳能电池板变成建筑材料的一部分,比如制造成门窗、墙面、阳台、屋顶等。目前最广为人知的典型BIPV就是特斯拉屋顶。

说起来,BIPV与BAPV目标都是依靠建筑表面进行太阳能发电,而两者也是仅一字之差,但它们从设计到集成再到建筑物过程实质有很大不同。

BIPV产品竞争优势在哪?从目前来看,BIPV产品迭代已经经历了三个发展阶段:

第一代BIPV:光伏组件(硅基电池)通过简单支撑或直接贴合在建筑表面。

第二代BIPV:光伏组件(薄膜电池)具备建材属性,能够替代传统玻璃、屋顶瓦片和水泥墙。

第三代BIPV:对第二代进行优化,同时加入智能电网技术。

从各种技术的特点和BIPV的要求对比来看,第一代发电效果差,缺乏美感。第二代外观有所改善,但需要大量的电力变换装置和连线结构来满足供电要求,维护起来非常麻烦。第三代在第二代的基础上进行了改良,降低了维护成本,同时进一步追求美学设计及定制化需求,是当前发展主流。

从经济性方面考虑,BIPV还存在替代收益和发电效益优势。一是建筑建造时采用BIPV组件可以节省对应面积的建材成本;二是BIPV发电的自发自用节省了业主的电费。更重要的是,BIPV的产品价格和安装成本可以摊进被它取代的建筑材料和工程中,降低整体成本。这是过去采取BAPV这种方案所不具备的。

不过,BIPV仍有一些问题是目前需要面对的。例如,BIPV安装角度不尽相同的话,就会导致发电能力有所削弱。而且关于材料寿命方面,现在的光伏组件质保期在20-30年时间内,相比建筑材料仍然不够。

此外,设计还需要考虑建筑的艺术美学,当两个完全不同的领域知识揉在一起的时候,对设计师而言成了很大挑战。

虽然BIPV这段时间很火,但它并不是近两年才出现的。实际上,最早使用BIPV的领域可以追溯到上世纪军备竞赛的卫星和国际空间站。在当时,卫星上的电源供应系统便是BIPV最早的雏形。

1967年,日本MSK公司将透明前后板加工成半柔性和轻量化光伏组件粘贴在屋顶和墙面上,BIPV技术迎来了第一次商业应用。

但真正让BIPV进入全球视野的是1991年德国慕尼黑举行的一次建筑行业展会。在展会期间,旭格公司将光伏组件和艺术空间设计相结合首次推出了“光电幕墙”。

由于这种既环保又新奇的玩意勾起了大部分人的兴趣,之后德国、美国、西班牙、中国等部分国家纷纷建成了一批BIPV建筑。比如德国柏林中央车站、世博中国馆、日本京瓷总部、上海拉斐尔云廊以及嘉兴秀洲光伏 科技 馆......

从目前来看,BIPV的应用已经从早期单一的屋顶拓展到建筑的方方面面,如光伏常规屋顶或透明采光屋顶、幕墙、遮阳板、站台、电子树等场景。其中,光伏屋顶是市场份额最大的BIPV产品,占到BIPV总收入约60%。据统计,2020年全球六大主要企业在工商业屋顶应用的BIPV产量就高达709MW。此外,建筑玻璃幕墙是第二大的BIPV产品。

进入21世纪,减排成为全球共识,新能源有了更多用武之地。

光伏是全球第三大电力供给方式,随着度电成本不断降低,各类场景应用层出不穷。BIPV正好作为光伏细分赛道,得到全球主要国家重点关注。

自2000年以来,欧美和日本开始出台相关政策,将BIPV列入重点发展目标。

由于早期BIPV使用的是晶硅电池,而且产品安装方式是通过简单支撑或贴合在房屋表面的,太过缺乏美感,再加上光伏组件受技术成本导致价格相对昂贵,最终市场迟迟没有迎来爆发。

2010年之后,BIPV产品技术经过几轮迭代,无论经济性还是适用性有了很大改善,部分消费者逐步接受这种产品。与此同时零能耗建筑、低碳社区、智慧城市的发展,BIPV产业走向成熟。

2016年,受益加州政策,特斯拉通过收购SolarCity(美国户用太阳能系统安装商),从光伏屋顶切入了BIPV业务,期间面向欧美住宅陆续发布BIPV产品第一代和第二代Solar Roof。至此,BIPV开始真正受到欧美地区人们的欢迎。

不同于欧美这些国家,我国BIPV本世纪初期起步,在2004年深圳园博园和北京天普工业园首次引入BIPV理念。

尽管BIPV起步晚,但实际上BIPV产业在2010年的时候就有了蓄势待发的迹象。奈何当时欧美对中国光伏的阻击,以及国内光伏产业配套不够完善,导致BIPV面临制造成本高、技术积累不成熟、确实政策扶持等难题,最终很难发展起来。

直到最近两年,我国光伏产业站在世界前列,BIPV产业才开始具备了大规模产业化发展的良好基础。

根据IMSIA数据统计,2019年全球BIPV总装机量为1.15GW,渗透率仅有1%。

整体看来,全球BIPV市场处于起步时期,距离规模化发展尚远。

然而近年随着全球各国减排目标不断提升,建筑迈向近零能耗是未来发展趋势,BIPV产业发展在逐渐加快。此背景下,全球BIPV市场规模也随之“水涨船高”。

Grand View Research机构乐观估计,全球BIPV市场规模将在2025年达到367.4亿美元。

实际上,我国发展BIPV产业要取得的经济价值要远高于那些发达国家。

我国是世界上太阳能资源最为丰富的国家之一,除东北的少数地区外,其他地区年平均日照时数都在2600小时以上,充足的日照使得BIPV发电效益并不差。

早在2009年我国就启动了“太阳能屋顶计划”,并在当年开展了111个太阳能光电建筑应用示范项目,装机容量达到91MW。到了2011年,我国光电建筑装机容量已为535.6MW。

2019年“电改”加速后,BIPV有了更多参与竞争的机会。同期,中国成立首个BIPV联盟,通过政策引导+资本助力,攻克“卡脖子”技术,拉开了BIPV发展新时代序幕。

此外,“十四五”规划以及“碳中和”也在明确指出煤炭消费达峰甚至负增长的目标。这意味着光伏迎来重要发展时机,BIPV在迎来最强风口!

以2018年为例,我国BIPV的市场累计安装规模仅为1.1GW左右,市场规模预计不足50亿。根据国家统计局数据,我国每年的建筑竣工面积在40亿平方米左右,若按照2%的BIPV渗透率,仅新建建筑的年增量空间就在一千亿以上,远高于目前的市场容量。

BIPV的整个产业链共分为三部分:上游光伏电池生产企业、中游BIPV系统集成商、下游BIPV应用。从整个产业链分布的情况看,中游的BIPV系统集成服务有望成为利润最丰厚的环节。

隆基股份和特斯拉是当前布局BIPV的两大巨头。隆基股份面对的是ToB市场,特斯拉是ToC市场。

上面已经提到过,特斯拉是通过收购本土太阳能系统安装商进入BIPV赛道。2019年10月,特斯拉推出Solar Roof第三代。第三代Solar Roof使用黑色纹理玻璃制成新型瓷砖,将组件和屋顶一体化,面向欧美住宅和其它市场的高端住宅市场。

BIPV在未来达到万亿市场规模是必然发展趋势,马斯克曾多次公开表示,太阳能屋顶会成为特斯拉继电动车后的另一个核心业务。

除特斯拉以外,国内光伏组件巨头隆基股份依托在BAPV累积的经验,进军BIPV市场。2019年6月,隆基股份开始建设首座BIPV工厂,2020年8月发布首款BIPV产品“隆顶”。其他光伏企业,如晶科、汉能、中信博、英利能源等也在纷纷推出自己的BIPV产品。

不过随着光伏平价临近,“补贴驱动”向“需求驱动”转变,BIPV会重新迎来新发展契机。届时,具有品牌、渠道、集中度等优势的龙头企业机会明显。

下面是主要BIPV厂商梳理:

特斯拉(TSLA): 全球BIPV光伏龙头,主打太阳能发电屋顶BIPV产品Solar Roof,目前已经推出第三代。

隆基股份(601012): 国内BIPV光伏龙头,对标特斯拉。2019年才开拓BIPV市场,2020年就推出“隆顶“、”隆锦“等BIPV产品,面向工商业屋顶客户供货。公司规划未来5年BIPV收入要达百亿级别。

中信博(688408): BIPV业务尚处于起步阶段。2016年研发BIPV系统,作了充分的技术和市场积累。2017年推出第一款BIPV产品——智顶。2019年承接国内江西唯美陶瓷40.9MW、江苏东方日升3MWBIPV项目,当年贡献百万级别收入规模。2020年公司推出智顶迭代产品,BIPV业务进一步成熟。

(文章来源于:解析投资)

优秀的白猫
俊逸的雪碧
2026-04-25 18:41:49
随着绿色低碳战略的不断推进,提升能源利用效率和能源转换效率已经成为各行各业的共识,如何利用现代化新技术建成可循环的高效、高可靠性的能源网络,无疑是当前各国重点关注的问题。

值此背景下,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体成为市场聚焦的新赛道。根据Yole预测数据, 2025年全球以半绝缘型衬底制备的GaN器件市场规模将达到20亿美元,2019-2025年复合年均增长率高达12%! 其中,军工和通信基站设备是GaN器件主要的应用市场,2025年市场规模分别为11.1亿美元和7.31亿美元

全球以导电型碳化硅衬底制备的SiC器件市场规模到2025年将达到25.62亿美元,2019- 2025年复合年均增长率高达30%! 其中,新能源汽车和光伏及储能是SiC器件主要的应用市场, 2025年市场规模分别为15.53亿美元和3.14亿美元。

本文中,我们将针对第三代半导体产业多个方面的话题,与国内外该领域知名半导体厂商进行探讨解析。

20世纪50年代以来,以硅(Si)、锗(Ge)为代的第一代半导体材料的出现,取代了笨重的电子管,让以集成电路为核心的微电子工业的发展和整个IT产业的飞跃。人们最常用的CPU、GPU等产品,都离不开第一代半导体材料的功劳。可以说是由第一代半导体材料奠定了微电子产业的基础。

然而由于硅材料的带隙较窄、电子迁移率和击穿电场较低等原因,硅材料在光电子领域和高频高功率器件方面的应用受到诸多限制。因此,以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料开始崭露头角,使半导体材料的应用进入光电子领域,尤其是在红外激光器和高亮度的红光二极管方面。与此同时,4G通信设备因为市场需求增量暴涨,也意味着第二代半导体材料为信息产业打下了坚实基础。

在第二代半导体材料的基础上,人们希望半导体元器件具备耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能更强、工作速度更快、工作损耗更低特性,第三代半导体材料也正是基于这些特性而诞生。

笔者注意到,对于第三代半导体产业各家半导体大厂的看法也重点集中在 “高效”、“降耗”、“突破极限” 等核心关键词上。

安森美中国汽车OEM技术负责人吴桐博士 告诉笔者: “第三代半导体优异的材料特性可以突破硅基器件的应用极限,同时带来更好的性能,这也是未来功率半导体最主流的方向。” 他表示随着第三代半导体技术的普及,传统成熟的行业设计都会有突破点和优化的空间。

英飞凌科技电源与传感系统事业部大中华区应用市场总监程文涛 则从能源角度谈到,到2025年,全球可再生能源发电量有望超过燃煤发电量,将推动第三代半导体器件的用量迅速增长。 在用电端,由于数据中心、5G通信等场景用电量巨大,节电降耗的重要性凸显,也将成为率先采用第三代半导体器件做大功率转换的应用领域。

第三代半导体材料区别于前两代半导体材料最大的区别就在于带隙的不同。 第一代半导体材料属于间接带隙,窄带隙第二代半导体材料属于直接带隙,同样也是窄带隙二第三代半导体材料则是全组分直接带隙,宽禁带。

和前两代半导体材料相比,更宽的禁带宽度允许材料在更高的温度、更强的电压与更快的开关频率下运行。

随着碳化硅、氮化镓等具有宽禁带特性(Eg>2.3eV)的新兴半导体材料相继出现,世界各国陆续布局、产业化进程快速崛起。具体来看:

与硅相比, 碳化硅拥有更为优越的电气特性 : 

1.耐高压 :击穿电场强度大,是硅的10倍,用碳化硅制备器件可以极大地 提高耐压容量、工作频率和电流密度,并大大降低器件的导通损耗

2.耐高温 :半导体器件在较高的温度下,会产生载流子的本征激发现象,造成器件失效。禁带宽度越大,器件的极限工作温度越高。碳化硅的禁带接近硅的3倍,可以保证碳化硅器件在高温条件下工作的可靠性。硅器件的极限工作温度一般不能超过300℃,而碳化硅器件的极限工作温度可以达到600℃以上。同时,碳化硅的热导率比硅更高,高热导率有助于碳化硅器件的散热,在同样的输出功率下保持更低的温度,碳化硅器件也因此对散热的设计要求更低,有助于实现设备的小型化

3.高频性能 :碳化硅的饱和电子漂移速率是硅的2倍,这决定了碳化硅器件可以实现更高的工作频率和更高的功率密度。基于这些优良的特性,碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底,可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求,已应用于射频器件及功率器件。

氮化镓则具有宽禁带、高电子漂移速度、高热导率、耐高电压、耐高温、抗腐蚀、耐辐照等突出优点。 尤其是在光电子器件领域,氮化镓器件作为LED照明光源已广泛应用,还可制备成氮化镓基激光器在微波射频器件方面,氮化镓器件可用于有源相控阵雷达、无线电通信、基站、卫星等军事 或者民用领域氮化镓也可用于功率器件,其比传统器件具有更低的电源损耗。

半导体行业有个说法: “一代材料,一代技术,一代产业” ,在第三代半导体产业规模化出现之前,也还存在着不少亟待解决的技术难题。

第三代半导体全产业链十分复杂,包括衬底→外延→设计→制造→封装。 其中,衬底是所有半导体芯片的底层材料,起到物理支撑、导热、导电等作用外延是在衬底材料上生长出新的半导体晶层,这些外延层是制造半导体芯片的重要原料,影响器件的基本性能设计包括器件设计和集成电路设计,其中器件设计包括半导体器件的结构、材料,与外延相关性很大制造需要通过光刻、薄膜沉积、刻蚀等复杂工艺流程在外延片上制作出设计好的器件结构和电路封装是指将制造好的晶圆切割成裸芯片。

前两个环节衬底和外延生长正是第三代半导体生产工艺及其难点所在。我们重点挑选碳化硅、氮化镓两种典型的第三代半导体材料来看,它们的生产制备到底还面临哪些问题。

从碳化硅来看,还需要“降低衬底生长缺陷,以及提高工艺效率” 。首先碳化硅单晶制备目前最常用的是物理气相输运法(PVT)或籽晶的升华法,而碳化硅单晶在形成最终的短圆柱状之前,还需要通过机械加工整形、切片、研磨、抛光等化学机械抛光和清洗等工艺才能成为衬底材料。

这一机械、化学制造过程存在着加工困难、制造效率低、制造成本高等问题。此外,如果再加上考虑单晶加工的效率和成本问题,那还能够保障晶片具备良好的几何形貌,如总厚度变化、翘曲度、变形,而且晶片表面质量(粗糙度、划伤等)是否过关等,这都是碳化硅衬底制备中的巨大挑战。

此外,碳化硅材料是目前仅次于金刚石硬度的材料,材料的机械加工主要以金刚石磨料为基础切割线、切割刀具、磨削砂轮等工具。这些工具的制备难度大,使用寿命短,加工成本高,为了延长工具寿命、提高加工质量,往往会采用微量或极低速进给量,这就牺牲了碳化硅材料制备的整体生产效率。

对于氮化镓来说,则更看重“衬底与外延材料需匹配”的难题 。由于氮化镓在高温生长时“氮”的离解压很高,很难得到大尺寸的氮化镓单晶材料,当前大多数商业器件是基于异质外延的,比如蓝宝石、AlN、SiC和Si材料衬底来替代氮化镓器件的衬底。

但问题是这些异质衬底材料和氮化镓之间的晶格失配和热失配非常大,晶格常数差异会导致氮化镓衬底和外延层界面处的高密度位错缺陷,严重的话还会导致位错穿透影响外延层的晶体质量。这也就是为什么氮化镓更看重衬底与外延材料需匹配的难点。

在落地到利用第三代半导体材料去解决具体问题时,程文涛告诉OFweek维科网·电子工程, 英飞凌的碳化硅器件所采用的沟槽式结构解决了大多数功率开关器件的可靠性问题。

比如现在大多数功率开关器件产品采用的是平面结构,难以在开关的效率上和长期可靠性上得到平衡。采用平面结构,如果要让器件的效率提高,给它加点电,就能导通得非常彻底,那么它的门级就需要做得非常薄,这个很薄的门级结构,在长期运行的时候,或者在大批量运用的时候,就容易产生可靠性的问题。

如果要把它的门级做的相对比较厚,就没办法充分利用沟道的导通性能。而采用沟槽式的做法就能够很好地解决这两个问题。

吴桐博士则从产业化的角度提出, 第三代半导体技术的难点在于有关设计技术和量产能力的协调,以及对长期可靠性的保障。尤其是量产的良率,更需要持续性的优化,降低成本,提升可靠性。

观察当前半导体市场可以发现,占据市场九成以上的份额的主流产品依然是硅基芯片。

但近些年来,“摩尔定律面临失效危机”的声音不绝于耳,随着芯片设计越来越先进,芯片制造工艺不断接近物理极限和工程极限,芯片性能提升也逐步放缓,且成本不断上升。

业界也因此不断发出质疑,未来芯片的发展极限到底在哪,一旦硅基芯片达到极限点,又该从哪个方向下手寻求芯片效能的提升呢?笔者通过采访发现,国内外厂商在面对这一问题时,虽然都表达出第三代半导体产业未来值得期待,但也齐齐提到在这背后还需要重点解决的成本问题。

“目前硅基半导体从架构上、从可靠性、从性能的提升等方面,基本上已经接近了物理极限。第三代半导体将接棒硅基半导体,持续降低导通损耗,在能源转换的领域作出贡献,” 程文涛也为笔者描述了当前市场上的一种现象:可能会存在一些定价接近硅基半导体的第三代半导体器件,但并不代表它的成本就接近硅基半导体。因为那是一种商业行为,就是通过低定价来催生这个市场。

以目前的工艺来讲,第三代半导体的成本还是远高于硅基半导体 ,程文涛表示:“至少在可见的将来,第三代半导体不会完全取代第一代半导体。因为从性价比的角度来说,在非常宽的应用范围中,硅基半导体目前依然是不二之选。第三代半导体目前在商业化上的瓶颈就是成本很高,虽然在迅速下降,但依然远高于硅基半导体。”

作为中国碳化硅功率器件产业化的倡导者之一,泰科天润同样也表示对第三代半导体产业发展的看好。

虽然碳化硅单价目前比硅高不少,但从系统整体的角度来看,可以节约电感电容以及散热片。如果是大功率电源系统整体角度看成本未必更高,同时还能更好地提升效率。 这也是为什么现阶段虽然单器件碳化硅比硅贵,依然不少领域客户已经批量使用了。

从器件的角度来看,碳化硅从四寸过度到六寸,未来往八寸甚至十二寸发展,碳化硅器件的成本也将大幅度下降。据泰科天润介绍,公司新的碳化硅六寸线于去年就已经实现批量出货,为客户提供更高性价比的产品,有些产品实现20-30%的降价幅度。除此之外,泰科天润耗时1年多成功开发了碳化硅减薄工艺,在Vf水平不变的情况下,可以缩小芯片面积,进一步为客户提供性价比更高的产品。

泰科天润还告诉笔者:“这两年随着国外友商的缺货或涨价,比如一些高压硅器件,这些领域已经出现碳化硅取代硅的现象。随着碳化硅晶圆6寸产线生产技术的成熟,8寸晶圆的发展,碳化硅器件有望与硅基器件达到相同的价格水平。”

吴桐博士认为, 目前来看在不同的细分市场,第三代半导体跟硅基器件是一个很好的互补,也是价钱vs性能的一个平衡。随着第三代半导体的成熟以及成本的降低,最终会慢慢取代硅基产品成为主流方案。

那么对于企业而言,该如何发挥第三代半导体的综合优势呢?吴桐博士表示,于安森美而言,首先是要垂直整合,保证稳定的供应链,可长期规划的产能布局以及达到客观的投资回报率其次是在技术研发上继续发力,比如Rsp等参数,相比行业水准,实现用更小的半导体面积实现相同功能,这样单个器件成本得以优化第三是持续地提升FE/BE良率,等效的降低成本第四是与行业大客户共同开发定义新产品,保证竞争力以及稳定的供需关系最后也是重要的一点,要帮助行业共同成长,蛋糕做大,产能做强,才能使得单价有进一步下降的空间。

第三代半导体产业究竟掀起了多大的风口?根据《2020“新基建”风口下第三代半导体应用发展与投资价值白皮书》内容:2019年我国第三代半导体市场规模为94.15亿元,预计2019-2022年将保持85%以上平均增长速度,到2022年市场规模将达到623.42亿元。

其中,第三代半导体衬底市场规模从7.86亿元增长至15.21亿元,年复合增速为24.61%,半导体器件市场规模从86.29亿元增长至608.21亿元,年复合增速为91.73%。

得益于第三代半导体材料的优良特性,它在 光电子、电力电子、通讯射频 等领域尤为适用。具体来看:

光电子器件 包括发光二极管、激光器、探测器、光子集成电路等,多用于5G通信领域,场景包括半导体照明、智能照明、光纤通信、光无线通信、激光显示、高密度存储、光复印打印、紫外预警等

电力电子器件 包括碳化硅器件、氮化镓器件,多用于新能源领域,场景包括消费电子、新能源汽车、工业、UPS、光伏逆变器等

微波射频器件 包括HEMT(高电子迁移率晶体管)、MMIC(单片微波集成电路)等,同样也是用在5G通信领域,不过场景则更加高端,包括通讯基站及终端、卫星通讯、军用雷达等。

现阶段,欧美日韩等国第三代半导体企业已形成规模化优势,占据全球市场绝大多数市场份额。我国高度重视第三代半导体发展,在研发、产业化方面出台了一系列支持政策。国家科技部、工信部等先后开展了“战略性第三代半导体材料项目部署”等十余个专项,大力支持第三代半导体技术和产业发展。

早在2014年,工信部发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》提出设立国家产业投资基金,重点支持集成电路等产业发展,促进工业转型升级,同时鼓励社会各类风险投资和股权投资基金进入集成电路领域在去年全国人大发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中,进一步强调培育先进制造业集群,推动集成电路、航空航天等产业创新发展。瞄准人工智能、量子信息、集成电路等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。

具体来看当前主要应用领域的发展情况:

1.新能源汽车

新能源汽车行业是未来市场空间巨大的新兴市场,全球范围内新能源车的普及趋势明朗。随着电动汽车的发展,对功率半导体器件需求量日益增加,成为功率半导体器件新的经济增长点。得益于碳化硅功率器件的高可靠性及高效率特性,在车载级的电机驱动器、OBC及DC/DC部分,碳化硅器件的使用已经比较普遍。对于非车载充电桩产品, 由于成本的原因,目前使用比例还相对较低,但部分厂商已开始利用碳化硅器件的优势,通过降低冷却等系统的整体成本找到了市场。

2.光伏

光伏逆变器曾普遍采用硅器件,经过40多年的发展,转换效率和功率密度等已接近理论极限。碳化硅器件具有低损耗、高开关频率、高适用性、降低系统散热要求等优点,将在光伏新能源领域得到广泛应用。例如,在住宅和商业设施光伏系统中的组串逆变器里,碳化硅器件在系统级层面带来成本和效能的好处。

3.轨道交通

未来轨道交通对电力电子装置,比如牵引变流器、电力电子电压器等提出了更高的要求。采用碳化硅功率器件可以大幅度提高这些装置的功率密度和工作效率,有助于明显减轻轨道交通的载重系统。目前,受限于碳化硅功率器件的电流容量,碳化硅混合模块将首先开始替代部分硅IGBT模块。未来随着碳化硅器件容量的提升,全碳化硅模块将在轨道交通领域发挥更大的作用。

4.智能电网

目前碳化硅器件已经在中低压配电网开始了应用。未来更高电压、更大容量、更低损耗的柔性输变电将对万伏级以上的碳化硅功率器件具有重大需求。碳化硅功率器件在智能电网的主要应用包括高压直流输电换流阀、柔性直流输电换流阀、灵活交流输电装置、高压直流断路器、电力电子变压器等装置中。

第三代半导体自从在2021年被列入十四五规划后,相关概念持续升温,迅速成为超级风口,投资热度高居不下。

时常会听到业内说法称,第三代半导体国内外都是同一起跑线出发,目前大家差距相对不大,整个产业发展仍处于爆发前的“抢跑”阶段,对国内而言第三代半导体材料更是有望成为半导体产业的“突围先锋”,但事实真的是这样吗?

从起步时间来看,欧日美厂商率先积累专利布局,比如 英飞凌一直走在碳化硅技术的最前沿,从30年前(1992年)开始包含碳化硅二极管在内的功率半导体的研发,在2001年发布了世界上第一款商业化碳化硅功率二极管 ,此后至今英飞凌不断推出了各种性能优异的碳化硅功率器件。除了产品本身,英飞凌在2018年收购了Siltectra,致力于通过冷切割技术优化工艺流程,大幅提高对碳化硅原材料的利用率,有效降低碳化硅的成本。

安森美也是第三代半导体产业布局中的佼佼者,据笔者了解, 安森美通过收购上游碳化硅供应企业GTAT实现了产业链的垂直整合,确保产能和质量的稳定。同时借助安森美多年的技术积累以及几年前收购Fairchild半导体基因带来的技术补充,安森美的碳化硅技术已经进入第三代,综合性能在业界处于领先地位 。目前已成为世界上少数提供从衬底到模块的端到端碳化硅方案供应商,包括碳化硅球生长、衬底、外延、器件制造、同类最佳的集成模块和分立封装方案。

具体到技术上, 北京大学教授、宽禁带半导体研究中心主任沈波 也曾提出,国内第三代半导体和国际上差距比较大,其中很重要的领域之一是碳化硅功率电子芯片。这一块国际上已经完成了多次迭代,虽然8英寸技术还没投入量产,但是6英寸已经是主流技术,二极管已经发展到了第五代,三极管也发展到了第三代,IGBT也已进入产业导入前期。

另外车规级的碳化硅MOSFET模块在意法半导体率先通过以后,包括罗姆、英飞凌、科锐等国际巨头也已通过认证,国际上车规级的碳化硅芯片正逐渐走向规模化生产和应用。反观国内,目前真正量产的主要还是碳化硅二极管,工业级MOSFET模块估计到明年才能实现规模量产,车规级碳化硅模块要等待更长时间才能量产。

泰科天润也直言,国内该领域仍处于后发追赶阶段:器件方面,从二极管的角度, 国产碳化硅二极管基本上水平和国外差距不大,但是碳化硅MOSFET国内外差距还是有至少1-2代的差距 可靠性方面,国外碳化硅产品市场应用推广较早,积累了更加丰富的应用经验,对产品可靠性的认知,定义以及关联解决可靠性的方式都走得更前一些,国内厂家也在推广市场的过程中逐步积累相关经验产业链方面,国外厂家针对碳化硅的材料优势,相关匹配的产业链都做了对应的优化设计,使之能更加契合的体现碳化硅的材料优势。

OFweek维科网·电子工获悉,泰科天润在湖南新建的碳化硅6寸晶圆产线,第一期60000片/六寸片/年。此产线已经于去年实现批量出货,2022年始至4月底已经接到上亿元销售订单。 作为国内最早从事碳化硅芯片生产研发的公司,泰科天润积累了10余年的生产经验,针对特定领域可以结合自身的研发,生产和工艺一体化,快速为客户开发痛点新品 ,例如公司全球首创的史上最小650V1A SOD123,专门针对解决自举驱动电路已经替换高压小电流Si FRD解决反向恢复的痛点问题而设计。

虽然说IDM方面,我国在碳化硅器件设计方面有所欠缺,少有厂商涉及于此,但后发追赶者也不在少数。

就拿碳化硅产业来看,单晶衬底方面国内已经开发出了6英寸导电性碳化硅衬底和高纯半绝缘碳化硅衬底。 山东天岳、天科合达、河北同光、中科节能 均已完成6英寸衬底的研发,中电科装备研制出6英寸半绝缘衬底。

此外,在模块、器件制造环节我国也涌现了大批优秀的企业,包括 三安集成、海威华芯、泰科天润、中车时代、世纪金光、芯光润泽、深圳基本、国扬电子、士兰微、扬杰科技、瞻芯电子、天津中环、江苏华功、大连芯冠、聚力成半导体 等等。

OFweek维科网·电子工程认为,随着我国对新型基础建设的布局展开和“双碳”目标的提出,碳化硅和氮化稼等第三代半导体的作用也愈发凸显。

上有国家支持政策,下有新能源汽车、5G通信等旺盛市场需求, 我国第三代半导体产业也开始由“导入期”向“成长期”过渡,初步形成从材料、器件到应用的全产业链。但美中不足在于整体技术水平还落后世界顶尖水平好几年,因此在材料、晶圆、封装及应用等环节的核心关键技术和可靠性、一致性等工程化应用问题上还需进一步完善优化。

当前,全球正处于新一轮科技和产业革命的关键期,第三代半导体产业作为新一代电子信息技术中的重点组成部分,为能源革命带来了深刻的改变。

在此背景下,OFweek维科网·电子工程作为深耕电子产业领域的资深媒体,对全球电子产业高度关注,紧跟产业发展步伐。为了更好地促进电子工程师之间技术交流,推动国内电子行业技术升级,我们继续联袂数十家电子行业企业技术专家,推出面向电子工程师技术人员的专场在线会议  「OFweek 2022 (第二期)工程师系列在线大会」  。

本期在线会议将于6月22日在OFweek官方直播平台举办,将邀请国内外知名电子企业技术专家,聚焦半导体领域展开技术交流,为各位观众带来技术讲解、案例分享和方案展示。