又一领域逆袭成功！第3代半导体原材料，比亚迪已能100%自主生产

 

在现代社会，汽车在人们日常生活中所能发挥的作用是比较突出的，而汽车行业也伴随着人们对于汽车的庞大需求，获得了如火如荼的发展。相对来说，由于我国汽车工业的起步时间比较晚，所以国内所掌握的核心技术非常有限，几乎受制于日美德等车企。

不过，值得一提的是，新能源汽车是时代趋势，而在新能源汽车领域，部分国产的车企未必不能领先一局。根据2022年的相关数据显示，在前四个月的汽车销量中，国产汽车，比亚迪和长城的汽车销量远远超过丰田，而比亚迪旗下的新能源汽车的表现更是非常强势。

按照这样的发展趋势来看，国产新能源汽车的优势在未来或许会成为中国整个汽车行业的优势。与此同时，新能源汽车的发展也离不开研发，而部分新能源汽车的芯片，我国也能够实现自主生产。那么具体的情况是怎样的呢？

和手机，电脑等产品一样，新能源汽车的驱动也是需要芯片来作为支撑的，新能源汽车芯片最重要的一种原材料是碳化硅。就目前来说，碳化硅是第三代半导体材料的主要成员之一，而半导体材料的三个时代根据基础材料的类型，材料功能优化程度两大方面来划分。

具体来说，在半导体材料的第一个时代里，是采用单晶硅来代替单晶镉。单就硅这种元素来说，其本质很难与其他的物质发生化学反应，所以采用硅作为原材料的芯片具有抗辐射，耐高温等特性。再加上硅元素在自然界的分布是比较广泛的，所以为硅元素的利用提供的天然条件。

只不过长期以来，欧美国家的半导体工业以及硅元素的利用研发都是比较先进的，而我国的半导体产业则相对落后。再加上这一行业的科技含量比较强，所以也没有捷径可走，只能一步又一步的攻克难关。

在上世纪70年代的时候，半导体进入化合物材料阶段，也标志着半导体进入第二个时代，其中以砷化镓，磷化铟为代表。与第一代的半导体相比，第二代的半导体几乎不用受到摩尔定律的限制，并且具有更加耐热，抗辐射等性能。

但需要注意的是，在半导体所使用到的主要元素分别是镓，铟等，而这些元素在地球上的含量是比较低的，属于稀有金属，开采成本也非常的高。再加上这些金属元素提炼加工的过程中还会对环境产生大量的负面危害，所以第二代半导体材料的应用范围比较受局限。

到了上世纪90年代的时候，第三个半导体的时代正式来临，通过科学家们的摸索，也成功找到了既可以解决性能问题，同时自然界中的储量又非常高的原料来作为半导体的生产原料，其中主要的一种材料就是碳化硅。那么与第一代和第二代的半导体材料相比，碳化硅具有哪些优势呢？

首先，碳化硅在自然界中的储存量丰富。所谓的碳化硅是由碳和硅这两种元素构成的，而且这两种元素在自然界中的储存量都非常的高，并且元素的提取，加工等过程也相对容易。

其次，碳化硅的散热性能会更加优良。作为半导体行业中的主要材料，其热导率以及散热性能都是极其严格的。就碳化硅来说，它的热导率是硅的3.3倍，基于此特点，采用碳化硅所加工制造而成的器件，不仅具有更加良好的散热性能，与此同时还可以缩小体积，以便迎合电子组件的行业需求。

最后，碳化硅的禁带宽度更高。与硅材料相比，碳化硅的禁带宽度是硅材料的三倍，而碳化硅的击穿强度是硅的七倍。正因为如此，所以采用碳化硅来作为半导体的材料，会更加适合高压，高功率的场景应用。

通过以上的分析可以看出，就半导体行业来说，几乎每隔二三十年的时间就会进行更新迭代。而由于国情的原因，我国几乎没有赶上第一代半导体和第二代半导体的更新变革，在第三代半导体的赛道上也相对落后于欧美等国家。

从上世纪70年代开始，美国企业便进入碳化硅的研发之路，具有绝对的领先优势。截止去年为止，美国的科瑞公司在碳化硅的衬底业务上几乎占到了市场份额的40%，而其他的市场份额则是欧洲的英飞凌，意法半导体的分别瓜分。

如果从成品的份额方面来考虑的话，国际上有三大巨头，分别是美国的科瑞公司，日本的富士电机公司以及德国的英飞凌。这些国际巨头几乎把控了全球90%以上的半导体成品市场份额。

值得一提的是，在碳化硅器件的制造阶段方面，我国的国产企业纷纷紧随其后，比如说山东天悦，北京天科合达的企业就可以提供3~6英寸的单晶衬底，而厦门瀚天天成，东莞天域等企业也能够提供碳化硅器件的外延服务。除此之外，在碳化硅器件的设计，制造，封装等方面，例如比亚迪，三安光电的国产企业也纷纷取得突破。

从全世界范围来看，我国的新能源汽车的市场份额高达65%，并且新能源汽车的发展形势是一片向好的。所以在这样的背景下，我国碳化硅等配套技术也会获得不断的更新和进步。虽然我国的半导体产业在某些方面还有所落后于人，但是我国与欧美等国家的差距也在逐渐缩小，国产企业在半导体领域的崛起也只是时间的问题。

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