随着新能源汽车的快速普及、工业自动化的提升以及通信领域的不断发展,对高功率、高频率、高温度和高电压的半导体器件需求不断增长。而第三代半导体具有能量转换效率高、材料性能优越、应用范围广等优异的材料特性,在新能源汽车、轨道交通、卫星通信、智能电网等领域拥有广阔的应用前景。从世界范围看,GDP每增长100-300元,需要10元左右电子工业产值和1元集成电路产值的支持。2023年底,全球碳化硅市场约29.6亿美元,预计2023到2030年复合增速高达38.95%,到2030年碳化硅半导体市场规模将超300亿美元。在碳化硅行业中,美国科锐公司碳化硅衬底市场占有率达到45%,其次为日本的罗姆公司,国内龙头山东天岳、天科合达市场占有率合计约20%。目前我国第三代半导体碳化硅全产业链已经开始从“导入期”向“成长期”过渡,但在材料、晶圆、封装等环节的核心关键技术工程化应用与国际顶尖水平还存在较大差距,部分高端产品还是空白,高度依赖国际进口。
平顶山市已经形成全国乃至世界领先的“煤—氢气—针状焦—高纯硅烷—碳化硅—碳化硅半导体—储能锂电和光伏”高品质产业链,半导体产业特色鲜明,尤其是碳化硅半导体材料填补了河南省空白,具备了做大做强碳化硅半导体产业各类原材料和辅材的工业基础,可以为河南打造国家创新高地提供更加有力的产业支撑。
一、平顶山市发展碳化硅半导体材料的基础条件和优势
一是产业优势明显。平顶山市半导体产业原料集群已逐步成型,以卫东区河南(平顶山)电子半导体产业园为核心已经形成50公里碳硅材料产业圈,汇集了中宜创芯、易成新材、硅烷科技、五星新材、东方碳素等一批国内领先的碳硅原材料企业,以及高纯电子特气、石墨坩埚、铜溅射靶材、切磨抛剂等半导体产业辅助材料。
二是园区集聚成势。市区联动、政企合作成立平东安芯、中宜创芯,谋划建设占地1400亩的河南(平顶山)电子半导体产业园。目前已建成一期,占地358亩,已建成6栋标准化厂房、2栋定制化厂房及研发、办公等配套设施,已入驻企业多家,累计投资30亿元。
二、平顶山市打造产业集群、产业生态面临的困难和问题
一是要素制约日益突出。劳动力、资金、土地等要素成本持续上涨,能源、环保等政策日益趋紧,导致生产成本增加,“融资难、用工紧、土地缺、人才少”等现象比较突出。
二是关键技术实力较弱。我市碳化硅半导体产业尚处于起步期,创新能力整体较弱,关键技术研发能力有待加强。碳化硅半导体的成本相对较高,需要进一步降低制造成本,碳化硅器件的大规模生产和可靠性问题仍需要高端人才团队解决技术难题。
三是产业资金投入不足。碳化硅半导体产业投资巨大,投融资瓶颈问题仍然较为突出,仅靠政府补贴杯水车薪。尚未设立碳化硅半导体产业专项基金,像创投、天使、种子等风险基金仍未跟进。
四是管理机制不完善。河南(平顶山)电子半导体产业园目前成立临时指挥部,在园区管理、项目运行等方面力量薄弱,缺乏专职管理机构和团队。
三、意见建议
(一)加强顶层设计,注重协同发力。市级层面将第三代半导体产业链作为全市抢占未来产业的战略重点来抓,纳入“7群12链”重点产业链群建设的重要内容,依托平煤神马集团、中宜创芯等优势企业和河南(平顶山)电子半导体产业园,筹建河南(平顶山)电子半导体产业园管委会,统筹谋划一批省级重点项目,以项目为牵引争取国家支持。积极联系浙江大学硅材料国家重点实验室、中科院上海硅酸盐研究所等科研机构,做大做强尧山实验室,鼓励“政产研学用”深度合作,主动承接国家第三代半导体重大科技项目,开展关键共性技术攻关。深化科技成果所有权、使用权、处置权和收益权改革,提升第三代半导体共性技术扩散能力。
(二)优化产业布局,形成集聚效应。成立由市级主要领导牵头,市直相关部门、优势企业、高校和科研院所参加的工作专班,精准绘制产业链图谱、企业分布图谱、核心技术图谱、市场分布图谱。积极谋划建设国家第三代半导体技术创新中心河南分中心,重点支持平顶山电子半导体全产业链发展,打造产业集群、产业生态,努力建成电子半导体垂直示范园区,实现优势再造、动能转换。
(三)强化政策支持,完善要素供给。研究制定加快发展第三代半导体产业的专项政策,推动财税、金融、能源、科技、投资、招商、生态环境、自然资源等政策与产业政策有效衔接。对重点项目、优势企业给予增量配网和绿电指标额度,统筹解决电价问题。争取国家大基金支持,整合政府投资性资本、金融机构以及私募、风投、天使等投资群体,构建覆盖企业发展全周期的基金投资矩阵。依托尧山实验室,探索高层次人才和高端团队“编制省属、异地办公”的工作模式;优化高校学科布局,推动校企共建实习基地,构建知识型、技能型、创新型人才培养体系。