湾区智行||与国际大厂一较高下这家第三代半导体产业新星底气何来？|中国汽车报
半导体，一个体积很小，但作用和意义很大的产品，随着我国在打破“卡脖子”技术的努力中频频见诸报端。
从上世纪90年代才真正起步，中国半导体产业一直在“自主可控”的路上奋进。由于第三代半导体属于新兴技术，国内外差距并不是很大，所以当第三代半导体崭露头角之时，我国半导体产业也迎来了飞速发展的时机。
在科创沃土深圳，深圳基本半导体有限公司(以下简称“基本半导体”)格外引人注目，短短几年发展，就实现了多项技术与产业的成果，被誉为“第三代半导体产业新星”。
家国情怀与自我实现的结合
基本半导体碳化硅功率器件工程实验室工作场景
每一个海外归来的科创公司都少不了科技报国信念的支撑，基本半导体也不例外。
基本半导体汽车行业总监文宇曾供职于丰田、捷豹路虎、克莱斯勒、北汽新能源等车企十余年，他介绍道，“基本半导体的成立与发展就是将家国情怀和自我价值的实现深度融合的过程。”基本半导体董事长汪之涵从剑桥大学博士毕业之后，就与剑桥大学的师弟和巍巍以及其他志同道合的伙伴一起投身到深圳高新科技产业的创业大潮中。
功率半导体芯片是电能输出控制和高效转换的核心技术，中国是功率半导体芯片的全球最大市场，同时也是全球最大的进口国。在半导体对外投资受阻情况下，国内自主创新发展是必由之路。
彼时，第一代、第二代半导体主要市场份额还是掌握在国外大厂手中。多方论证与探索之后，基本半导体的创始团队看到了初露萌芽的第三代半导体——碳化硅的机会。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体具有耐高温、耐高压、高频、高效和高功率密度的特性，特别适用于高电压高功率器件和5G射频器件，在新能源车、光伏风电、工业电源、消费类电源等领域有广阔的应用前景。
自2016年6月成立以来，基本半导体致力于碳化硅芯片技术和生产工艺的研究，先后解决多项关键核心技术难题，率先推出国产1200V碳化硅MOSFET、车规级全碳化硅功率模块等系列产品，并取得了多个国内第一：第一款通过车规级认证的碳化硅二极管、第一款通过工业级可靠性测试的碳化硅MOSFET、第一款1200V 750A汽车级全碳化硅模块、第一款汽车级碳化硅功率模块驱动等。
在文宇看来，企业的成功离不开创始团队对实现自主可控信念的坚持，和对技术自主创新的执着。为了进一步扩大第三代半导体的先发优势，基本半导体还在深圳市委市政府的大力支持下，参与了广东省未来通信高端器件创新中心、深圳第三代半导体研究院等创新平台的创建，致力于打造第三代半导体产业创新链。
碳化硅功率模块“上车” 备战市场爆发的前夜
值得关注的是，在新能源汽车的半导体应用之中，价值最高、最为核心的当属用于电机驱动的功率模块。随着成本的下探，碳化硅材料的普及和应用是电驱动系统发展的必然趋势。
由于碳化硅材料的优势明显，近年来多家知名车企纷纷展开布局。特斯拉 Model 3、Model Y 车型采用了意法半导体的碳化硅MOSFET模块，显著提升车辆续航里程与性能。2020年，比亚迪高端车型“汉”也搭载了碳化硅功率模块。比亚迪预计到2023年，将在旗下的电动车中，实现碳化硅器件对硅基IGBT器件的全面替代。当前，众多车企已将碳化硅电机控制器列入新项目开发计划。
作为国内为数不多的掌握碳化硅功率模块核心技术的企业，基本半导体正在与多家国内外车企及电驱动企业开展深入合作。今年7月，基本半导体碳化硅功率模块装车测试项目正式发车，成功“上车”的基本半导体有望夺得市场先机。
据介绍，测试车辆搭载的基本半导体车规级碳化硅功率模块，采用多芯片并联均流设计、铜带键合工艺、全银烧结连接等技术，具有高功率密度、高可靠性、低寄生电感、低热阻等特性，综合性能达到国际先进水平。
“随着研发与制造技术的进步，市场对自主半导体企业的态度更加积极。新能源汽车的快速增长也将极大提升碳化硅功率模块的需求，预计市场将在2023年迎来碳化硅电机控制器量产的爆发。针对广阔的发展空间，基本半导体也在积极进行布局，今年年底国内第一条碳化硅功率模块产线通线，明年中期将实现全面量产。”文宇说。
助力“双碳”目标 与国际企业同台竞技
中国已将半导体产业发展提升至国家战略高度，并针对设计、制造、封测各环节制定明确计划，我国相关政策的陆续发布也为第三代半导体的发展提供了良好的政策支持。“十四五”规划指出，计划在2021-2025年间，推动第三代半导体产业迅速发展。在“双碳”目标的带动下，下游市场的需求已成为行业发展的强大驱动力，第三代半导体的优势被充分凸显。
当前，碳化硅的二极管和MOSFET管器件在新能源汽车的车载电源系统上已大量应用。而行业也在期待碳化硅功率模块在新能源汽车上全面替代硅基IGBT模块。相关数据显示，到2025年，新能源汽车与充电桩领域的碳化硅市场将达到17.78亿美元（约合人民币116.81亿元），约占碳化硅总市场规模的七成。
在企业管理、产品研发、生产制造、人才培养等方面能力的整体提升，进一步夯实了基本半导体进军新能源汽车市场的基础。文宇表示，目前基本半导体的主要产品有三大类，一是碳化硅二极管，技术已经达到国际一流水平能力，市场竞争非常激烈；二是碳化硅MOSFET，代表了国内碳化硅的领先技术水平；三是汽车级全碳化硅功率模块，比拼的是封装工艺技术，也是基本半导体的优势。在公司管理上，基本半导体还有着创业公司高效决策的优势，可以有效将优秀人才聚集并发挥出专长能力，而且在人才培养上，给每个员工都制定了清晰的职业规划，全面推进导师制度，为重点培养的员工指定一对一的导师。在生产和品控上，无论是汽车级还是工业级的产品，都按照车规标准进行生产与测试。
如今，基本半导体的生产建设正如火如荼地开展着。2020年底，基本半导体位于深圳坪山的第三代半导体产业基地开工建设，预计2022年投产，是深圳市2020年重大项目之一；南京制造基地已于2020年3月开工建设，预计2021年投产，主要进行碳化硅外延片的工艺研发和制造。无锡的汽车级碳化硅功率模块制造基地正在建设中，预计2021年底交付使用。此外，基本半导体还在2021年初在日本名古屋成立车规级碳化硅功率模块研发中心。
“公司的短期目标是在汽车市场能够全力突破，在汽车级碳化硅功率模块应用上利用先发优势抢占国内的高点。长期来看，基本半导体有信心做大做强，与国际大厂并驾齐驱，一较高下。”文宇说。
文：赵玲玲编辑：薛亚培版式：刘晓烨