功率半导体是什么意思-丁荣军：强化新基建底层保障，巩固功率半导体产业生态

丁荣军

中国工程院院士

不久的将来，国家大力发展的新基建将对集成电路产业发展产生巨大而深远的影响，同时也为集成电路产业提供了广阔的市场前景。 就此话题，《中国电子报》记者采访了中国工程院院士、国家集成电路产业发展咨询委员会委员丁荣军。

功率半导体器件是新基建部署

以及底层保障和基础支持的落实情况

记者：国家发改委明确，新型基础设施的范围主要包括三个方面：一是信息基础设施，二是综合基础设施，三是创新基础设施。 功率半导体在这三个不同层面发挥着哪些关键作用？

丁荣军：功率半导体器件（又称电力电子器件）作为电能（功率）转换和处理的“CPU”，是实现电能传输、处理、存储和控制的关键，而功率是电能传输、处理、存储和控制的关键。凡是用电的地方都离不开半导体器件或器件。 新基建主要包括信息化、融合化、创新化三个方面的基础设施建设，具体包括5G基础设施、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等。可以毫不夸张地说，功率半导体器件是新基建部署实施的底层保障和基本支撑。

其中，信息基础设施主要是指基于新一代信息技术演进而产生的基础设施，如以5G、物联网为代表的通信网络基础设施，以云计算、区块链、和数据中心等。 这些设施是电力的消耗大户，对电力的需求和质量（供电稳定性、功率放大、能源利用效率）提出了更高的要求，而这些都依赖于功率半导体作为底层技术。 例如，氮化镓半导体材料具有大带隙、高击穿场强、高迁移率和高电流密度的特点。 基于氮化镓材料的射频功率半导体器件具有带宽、性能、容量和成本等优势。 优势显着，能有效满足5G基站对供电稳定性和能源利用效率的高要求。 它是支撑5G发展的核心设备。 又如，以硅基IGBT、碳化硅为代表的功率半导体器件具有高效率、小体积的特点，可以有效提高电能转换效率和分配效率，有效减小数据中心服务器电源体积，提高能源利用效率，对于用电量连续8年增长12%以上、年用电量超过上海总用电量的国家级数据中心来说，可以大大节省成本，提高运行可靠性。

新基建重点关注的融合基础设施涵盖智能交通、智慧能源等领域。 功率半导体作为电能转换的关键核心部件，可大幅提高电能转换和传输过程的效率，降低能耗，广泛应用于绿色交通、清洁能源等领域。 具体来说功率半导体是什么意思，功率半导体是高速列车、城际列车、城市轨道交通等基础设施牵引变频系统的“心脏”。 “核心枢纽”是风电、光伏等可再生能源并网传输的“控制阀”。 党的十八大以来，随着新发展理念深入贯彻落实，绿色发展成为广泛社会共识。 交通电气化和清洁能源的趋势不可逆转。 功率半导体器件必将发挥更加有力的基础支撑作用。

创新基础设施主要是指支持科学研究、技术开发、产品开发的具有公益属性的基础设施，如重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。 功率半导体技术是支撑众多行业发展的基础和共性核心技术。 “一代设备决定一代设备，一代设备决定一代应用。” 创建功率半导体技术与产业创新中心，推动功率半导体各方面核心技术攻关和自主产业协同发展，为新基建夯实“基石”。 可以预见，其技术的快速进步将持续推动各应用领域系统设备的升级换代，保障新基建高质量可持续创新发展。

新基建带动产业链上下游发展

缩小国际差距

记者：新基建将如何带动我国半导体产业链上下游发展，推动半导体产业发展？

丁荣军：随着新基建工程的深入推进，5G通信、特高压、城际高铁、城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业物联网等产业将迎来新的发展。加速他们的崛起。 必将为功率半导体行业带来良好的发展机遇。

具体来说，新基建涉及的大部分工业领域都是功率半导体的目标市场。 一方面，新基建将为功率半导体行业带来大量的应用需求。 下游产业链的快速发展将大幅增加对IGBT、碳化硅、氮化镓等功率半导体器件的需求，进而带动产业链上游材料领域的快速发展。 发展。 另一方面，基于我国战略产业的安全可控要求，新基建将进一步带动功率半导体领域加快自主创新，推动全产业链转型升级。

记者：与国际先进水平相比，我国功率半导体发展水平还存在较大差距。 新基建助力下，应该投资哪些方向？ 发展过程中需要解决哪些难点和痛点？

丁荣军：总体来看，我国功率半导体产业经过长期自主创新，以晶闸管为代表的第一代、第二代器件已达到世界先进水平，IGBT主流器件的研发和产业化已达到世界先进水平。取得了许多突破。 以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体技术研发起步较晚，对技术发展趋势认识模糊，人力、财力、物力投入不足，仍落后于世界顶尖等级。 建议重点在以下几个方面进行突破：

一是通过资源整合，打造国家级功率半导体创新平台，结合现有的政、产、学、研、用资源，围绕全产业链的需求和痛点开展协同创新和公共服务，构建自主生态、协同创新体系。

其次，功率半导体作为技术密集型、资金密集型和人才密集型产业，初始投资大、投资回收期长、投资风险高。 政府需要给予相应的政策优惠，支持和带动社会各界持续投入资源，促进产业发展。

三是国家出台鼓励自主创新的支持政策，加快功率半导体器件技术创新，营造鼓励技术创新的良好环境。

四是强化需求牵引，政府、行业、用户应持续加大功率半导体器件推广力度，大力支持功率半导体器件产品采购和应用。

致力于打造国产核“核心”技术

建立完整的自主创新体系

记者：国家发改委此次明确了新型基础设施的概念，明确纳入了“创新基础设施”，主要是指支持科学研究、技术开发、产品开发的具有公益属性的基础设施，如科学技术、工程技术等。教育基础设施。 这的意义在哪里呢？

丁荣军：以功率半导体行业为例，其具有投资周期长、投资规模大、投资见效慢、投资风险高等特点，企业研发意愿和实际投入不足。 因此，国家专门将“创新基础设施”纳入新型基础设施范围，拟通过政府顶层规划引导和支持创新基础设施建设功率半导体是什么意思，打造科技创新和公共服务平台，衔接各领域创新基础设施建设。前沿基础科学研究和工程。 打破目前自主分散的研发格局，加快自主创新成果的流通和推广，建立自主协同的产业创新体系。

目前，国家可以考虑建立并运营国家功率半导体创新中心，打造国家级自主、协同、开放、共享的功率半导体创新平台，整合产业链上下游企业资源，共同开发功率半导体创新技术。功率半导体技术基础。 研究与前沿探索，重点研究和突破一批应用前沿技术和关键共性技术，加快创新成果工程化，加快技术扩散和产业化应用，跨越基础研究之间的“死亡” “工程与产业谷”构建可持续的创新生态系统，为创新基础设施等新型基础设施建设发展提供平台支撑。

记者：您对新型基础设施建设投资中可能出现的问题有何建议？ 如何避免这些问题呢？

丁荣军：政府高层高度重视5G、人工智能、城市轨道交通、新能源汽车等领域基础设施建设。 功率半导体作为上述领域的核心基础支撑，成为当前热门投资方向之一，受到投资者的热烈追捧和聚集。 但为避免出现投资过热、投资分散、资源配置效率低等问题，国家和地方政府应做好顶层设计和统筹规划，合理配置产业资源，避免产业无序竞争。国家投资不足造成资源有限。 在目标选择上，要“选优扶强”，重点发展和培育有一定基础的企业，打造功率半导体领域的国家队。 一是重点扶持功率半导体产业龙头企业，增强大企业综合实力，提高国际市场竞争力，从而带动我国功率半导体产业整体发展壮大吉祥物，做大做强，并摆脱被他人控制的局面。 二是适度超前、有针对性地规划产业路径和技术发展方向，引导社会资源合理有效配置，避免投资“撒辣椒”； 引导社会资本参与关键核心技术自主创新，避免资源错配； 建设产业孵化和公共服务平台，有针对性地帮助一些成长性好的中小微企业吉祥物，帮助其孵化关键技术和成果并寻找应用市场。

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