导读： 行业主要公司：景嘉微(300474);紫光国微(002049);赛微电子(300456);航天电子(600879);烽火电子(000561);航天发展(000547);四创电子(600990);铖昌科技(00127)。 本文核心数据：区域集中度;市场排名。 1、中国军工电子行业竞争梯队 (1)军工电子元器件竞争梯队 我国军工电子元器件行业细分领域较多，产品较多。其中集成电路细分行业的龙头企业有紫光国微、睿创微纳、和而泰;电源模块的龙头企业有新雷能、振华科技-振华微;嵌入式计算机的企业多为国企，民企的龙头代表为智明达;钽电容的龙头企业为宏远电子和振华科技，营收均在5亿元以上，MLCC的龙头企业为鸿远电子、火炬电子、成都宏明，市场占有率超过70%;连接器的代表性企业为中航光电、航天电器，市场占有率在50%以上。PCB的代表性企业有鹏鼎控股、东山精密、健鼎，市场占有率在26%左右。 (2)军工电子产品竞争梯队 根据我国军工电子行业企业在军工电子产品方面的业务收入水平，可大致将其分为三个竞争梯队。第一梯队的企业军工电子产品营业收入在50亿元以上，代表企业包括海格通信、航天电子等。第二梯队的企业军工电子产品营业收入在20-50亿元之间，代表企业包括航天发展、四创电子、国睿科技等。第三梯队的企业军工电子产品营业收入在20亿元以下，代表企业包括中航电测、海兰信、华力创通等。具体竞争梯队如下： 2、中国军工电子行业市场排名 我国军工电子元件细分产品较多，但细分领域排名有所不同。目前嵌入式计算机国有企业较多，民营企业进入较少，GPU行业多为外国企业，如英伟达等，国内龙头仅有景嘉微一家。目前，军工电子行业内民营企业较多的细分行业有FPGA、PCB、红外芯片等，其排名如下： 3、中国军工电子行业区域集中度 根据ifind数据，目前军工电子上市企业多分布于北京、广东和四川。北京的军工电子代表企业有宏远电子、北斗星通;广东的军工电子代表性企业有海格通信和圣路通信;四川的军工电子代表企业有雷电微力和国光电气。 (注：此热力分布图为根据申万统计口径，可能与其他数据库统计区域数量不同。) 4、中国军工电子企业布局及竞争力评价 我国军工电子产品的种类较多，由于其应用的特殊性，行业内企业多布局在国内区域。军用产品种类较多，基本可实现自给自足。 5、中国军工电子行业竞争状态总结 从五力竞争模型角度分析，由于军工行业的特殊性，军工电子行业内企业较少，竞争一般激烈;上游供应商一般为军工电子元件，公司众多供给充足，因此上游议价能力较低;军工电子行业下游为军方及其附属单位，由于多为合同制，所以下游议价能力较强;由于行业利润较高，且门槛逐步开放，因此行业潜在者进入威胁较小;同时，行业替代品尚不成熟，行业替代品威胁较小。 运用波特的“五力”模型，对军工电子行业的竞争环境分析中，可以看到军工电子行业竞争较为激烈。根据以上分析，对各方面的竞争情况进行量化，5代表最大，0代表最小，军工电子行业的竞争情况如下图所示。 参考资料：前瞻产业研究院《中国军工电子行业市场需求与投资规划分析报告》 关于我们 前瞻产业研究院创立于1998年清华园，2002年总部设深圳，致力于为企业、政府、科研院所提供具有前瞻性的产业咨询服务。目前前瞻已服务20万家企业，成为600多个地方政府智库机构，累计服务1800多个产业园，已辅导500多家企业上市成功。专注于：产业研究、专项调研、产业规划、产业转型升级、产业布局、产业招商、IPO咨询（募投可研、业务与技术撰写、工作底稿咨询）、产业大数据平台搭建等解决方案。 精选报告（部分） 点击下载完整报告 热文排行

导读： 行业主要上市公司：比亚迪;格林美;欣旺达;汇川股份;汇顶科技等。 本文核心数据： 全国新能源汽车供需规模;深圳新能源汽车产量;深圳新能源汽车企业数量。 新能源汽车产业发展现状及价值链分布 ——全国新能源汽车产业发展规模 新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措，在政策和市场需求的推动下，我国新能源汽车产销量双双增长，2021年，全国新能源汽车实现产量354.5万辆、实现销量352.1万辆;同时，据公安部数据显示，截至2021年末，全国新能源汽车保有量已达784万辆，占汽车总量的2.60%。根据国务院印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》，未来几年我国新能源汽车行业仍将保持高速发展态势，至2025年，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，预计销量将突破700万辆。 ——新能源汽车产业价值链分布 新能源汽车产业链上游为原材料和核心零部件，包括电池材料、元器件、电机电控和常规部件等等;中游是整车制造，按车辆用途细分为新能源乘用车、新能源商用车;配套产业包括新能源汽车充换电运营服务;下游包括汽车后市场服务、电池回收等。根据新能源汽车各产业链环节的毛利率状况可知，目前，元器件-IGBT、上游电机电控及下游汽车后市场环节的利润水平相对较高，其中汽车后市场服务的代表性上市公司毛利率高达45%-55%;另一方面，上游常规部件、内外饰件等环节的毛利水平较低、附加值较低。 注：上述毛利率区间以行业代表性上市公司2021年毛利率填列 深圳市新能源汽车产业政策环境 作为全国首批十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用城市，“十一五”以来，深圳就颁布实施了多项行动方案促进新能源汽车的发展;2013-2020年，深圳每年均制定了新能源汽车推广应用财政支持政策，鼓励和支持新能源汽车在各个领域的应用;2021年3月，深圳出台《深圳市新能源汽车推广应用工作方案(2021-2025年)》，其中明确提出了“十四五”期间的发展目标;2022年，截至8月末，深圳市共有33条相关政策公布。 深圳市新能源汽车产业链现状图谱 ——深圳市新能源汽车产业链图谱 在政策指引和市场需求的驱动下，深圳市新能源汽车产业链不断完善，其中，在锂电池材料、电池制造、电控电机、底盘系统、车内外饰、整车制造及配套市场环节均有企业布局： ——深圳市新能源汽车产业链企业地图 从产业链各环节的代表性企业分布地图来看，目前深圳市各辖区均有汽车电子、充换电环节的企业分布，而新能源整车制造代表企业主要分布在坪山区、南山区和龙岗区。相对而言，南山区、坪山区、龙岗区和宝安区的产业链布局更完善。 注：深汕特别合作区未纳入统计范围 ——深圳市新能源汽车产业发展载体图谱 发展新能源汽车产业是构建城市绿色发展新格局的重要路径之一，2009年以来，深圳市开始大力推动新能源汽车推广应用，当前已形成了2大主要的新能源汽车产业聚集区：新能源汽车产业双创基地和坪山新能源汽车产业园区，以及位于宝安区的华丰国际新能源汽车产业园。 深圳市新能源汽车产业发展现状 ——2021年新能源汽车产量同比增长174% 近年来，深圳市新能源汽车产业发展迅猛。2018-2020年，深圳市新能源汽车产量维持在9万辆/年以上，2020年突破了10万辆;2021年，深圳市新能源汽车产量逼近30万辆，同比增长174%;同时，在新能源汽车的有效推广下，全市公交出租均已实现电动化，2021年全市新能源汽车销量14.48万辆，占当年汽车销量比重超40%。 ——新增注册企业波动增长 根据企查猫查询数据显示，近年来新能源汽车历年新注册企业数量也快速增长。截至2022年8月29日，深圳新能源汽车产业相关的注册企业超1400家，其中2021年新注册企业数量创历史高峰，达199家;2022年1-8月，深圳新能源汽车产业注册企业数量为154家，但仍然处于高位，表明深圳新能源汽车产业的发展热潮未减。 同时，深圳已初步形成新能源汽车“一超多强”企业格局，年产值千亿企业1家，百亿以上企业5家，10亿元以上企业超过22家。 ——产业配套设施同步建设 在新能源汽车配套产业方面，深圳也超前建设，2021年全市新增公共充电桩0.4万个，累计建成9.7万个，其中社会快速充电桩约3.7万个，慢速充电桩约6.0万个，各类用户充电需求基本得到有效保障。 深圳市新能源汽车产业发展前景及规划(量化政策目标/定性发展规划内容) ——深圳市新能源汽车产业发展前景根据2021年3月深圳市发改委出台的《深圳市新能源汽车推广应用工作方案(2021-2025年)》，“十四五”期间，全市新增注册汽车(不包含置换更新)中新能源汽车比重达到60%左右，至2025年，全市新能源汽车保有量达到100万辆左右。——深圳市新能源汽车产业发展规划“十四五”期间，深圳市将从“四项重点任务”发展新能源汽车产业： 参考资料：前瞻产业研究院《中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

现在是行业转折性技术的历史交汇，推动智能进入新的发展拐点。人工智能（AI）让网络和边缘更智能，5G和边缘让人工智能无处不在，人工智能和5G让边缘解锁新机遇。人工智能、5G、智能边缘的三方汇合，创造了智能技术飞速更新迭代的需求和条件。“水利万物而不争，这是英特尔的生态之道。英特尔把打造生态视作自己的DNA，在生态方面深耕细作。” 近年来，英特尔一直在坚决向“以数据为中心”的方向转型，所有产品线都围绕数据驱动产业发展的要求来规划。在6月19日的英特尔数据创新峰会上，英特尔公司市场营销集团副总裁兼中国区总经理王锐说道：“英特尔有着全面的产品领导力、解决方案创新力和生态系统构建力优势，能够真正结合中国的市场特点和用户需求，为行业数字化转型和智能变革提供有力支撑。” 峰会上，王锐对当下智能技术的发展进行了分析，可概括为以下三点： 现在是行业转折性技术的历史交汇，推动智能进入新的发展拐点。 人工智能（AI）让网络和边缘更智能，5G和边缘让人工智能无处不在，人工智能和5G让边缘解锁新机遇。 人工智能、5G、智能边缘的三方汇合，创造了智能技术飞速更新迭代的需求和条件。 当前正在爆发的云经济，以后会成为常态，这也会促进整个产业乃至社会加速向智能化转型。 更值得期待的是，人工智能、5G、智能边缘的组合加上云经济的催化会为新业务的增长带来巨大发展机遇。 而此次英特尔所发布新品系列正是基于以上情景交出的一份答卷。 在此次峰会上，英特尔发布了包括第三代至强可扩展处理器、第二代傲腾持久内存、Stratix 10 NX以及最新3D NAND SSD等多款全新产品，旨在助力行业数字化转型。 唯一内置AI加速的主流数据中心CPU 第三代至强可扩展处理器 据英特尔数据平台事业部副总裁Lisa A. Spelman介绍，第三代英特尔至强可扩展处理器实现了从四路到八路的演进，为那些融合人工智能的数据密集型数字化服务提供了继承的人工智能加速技术和持久内存，并且高达八路的可扩展能力在目前的x86处理器平台中也是出类拔萃的。 第三代至强处理器专为深度学习、虚拟机（VM）密度、内存数据库、任务关键型应用及分析密集型工作负载而设计。对于那些将老旧基础设施进行更新换代的客户来说，与使用寿命已达5年的同等级四路平台相比，其有望在常见工作负载上获得预计约1.9倍的提升和高达2.2倍的虚拟机提升。 英特尔还在全新第三代至强可扩展处理器中继续加大了在内置AI加速方面的投入，将bfloat16支持整合到其独有的深度学习加速技术当中。bfloat16是一个精简的数据格式，与如今的32位浮点数（FP32）相比，bfloat16只需通过一半的比特数且仅需对软件做出很小程度的修改，就可达到与FP32同等水平的模型精度，在实现相近的模型准确率同时显著提升CPU处理速度。 Lisa A. Spelman提到，支持bfloat16加速的英特尔深度学习加速技术无需软件做更多修改，它支持CPU每个周期处理两条指令，有效提升了人工智能训练和推理时硬件的运行效率，这使得训练性能可提升高达1.93倍。bfloat16加速技术不仅提高了模型部署速度还实现了更为频繁的再训练，使人工智能系统可以随时保持最新状态并将推理速度提升高达1.9倍。 英特尔傲腾持久内存与全新3D NAND固态盘， 提供超大容量 传统的内存和存储层级结构存在一些空白之处，这就需要用户在容量、速度、成本和数据持久性之间做出取舍。英特尔的3D NANA 固态盘可实现高校存储且易于扩展，有着比机械硬盘更优的性能。 英特尔此次发布的新一代高容量英特尔3D NAND固态盘——英特尔SSD D7-P5500和P5600，采用了英特尔最新的TLC 3D NAND技术以及全新低延迟PCIe控制器，能够满足AI及分析工作负载的密集IO需求，并具有提高IT效率和数据安全性的高级功能。 随着傲腾固态盘性能的不断提升，远程数据访问的速度也在逐渐加快，这填补了温数据层存储的重大空白，而傲腾持久内存的出现更是增加了热数据层中内存的容量，并实现了数据持久性。 作为第三代至强可扩展平台的一部分，英特尔傲腾持久内存200系列可支持前所未有的内存容量，并以最快的速度访问持久存储的数据。与第一代产品相比，傲腾系列的平均内存带宽增加了25％，并支持每路高达4.5TB的内存容量，性价比非常出色。在意外断电的情况下，该系列支持的CPU访问持久化数据的速度要比从主流NAND固态盘读取数据的速度高出225倍以上。 傲腾持久内存通过更优的整合与更高的利用率来降低总体拥有成本，提高了CPU利用率、增加了虚拟机密度的及减少了服务器占用空间，使得其与仅采用DRAM的配置相比，数据库的启动时间可缩短多达12.5倍。其与第三代至强处理器的搭配可在四路系统上实现高达18TB的内存容量。 目前，世界500强企业中已有超过200家采用了这种全新内存技术。 首款针对AI进行优化的FPGA 英特尔Stratix10 NX 英特尔Stratix 10 NX FPGA是经过人工智能 (AI) 优化的，适用于高带宽、低延迟、人工智能 (AI) 加速应用的 FPGA，可针对自然语言处理、欺诈识别等具有高计算要求的应用程序为客户提供可定制、可重新配置、可扩展的AI加速。 其特性如图所示： 其中，AI张量块包含AI应用程序中通常使用的密集的较低精度乘法器。AI张量块的架构针对用于广泛AI计算的通用矩阵-矩阵或矢量-矩阵乘法进行了调整，其功能旨在高效支持大小矩阵。 AI 张量块乘法器具有INT8和INT4的基本精度，并通过共享指数支持硬件支持FP16和FP12数字格式。所有加法或累加都可以使用 INT32 或 IEEE754单精度浮点（FP32）精度执行，并且多个AI张量块可以级联在一起以支持更大的矩阵。 强强联手，构建产业互联网生态圈 在峰会上，英特尔公司行业解决方案集团中国区总经理梁雅莉提到了当下的一大机遇——产业互联网。 梁雅莉表示：“在今年的抗疫过程中有一个非常突出的现象，就是互联网发挥了空前的力量和价值。无论是政府部门还是企业部门，都深刻理解了互联网和大数据的发展潜力，未来整个社会的数字化转型将会变得更加快速和彻底。” ”依托于应用基础坚实的大市场，再加上产业政策的因势利导，产业互联网必然会极大地助力中国经济，为各行业的数字化转型和全社会的智慧化发展，注入新的动能。” 在中国，英特尔已与多家企业建立了紧密的合作关系。金山云、腾讯云等合作伙伴也在演讲中分享了与英特尔之间的一些合作细节及未来愿景。 金山云在视频处理领域与英特尔有着紧密的合作，其中也包括媒体处理，例如使用英特尔技术优化整个AI处理效果，可使整体媒体处理效应上提升130%。在边缘服务器方面，金山云通过使用“英特尔SSD+MemCache+AIO全新一代第三代DMA技术”，使得整个边缘的处理能力提升400% 金山云CDN及视频云产品中心总经理宗劼说道：“在未来，我们跟英特尔的合作应该会更深入、更紧密。不仅仅是硬件层面，英特尔在CPU、GPU、网络层面都能够给我们提供帮助，未来与英特尔的合作要以硬件为基础，软件为引擎，优化为目标。” 腾讯云副总裁刘颖在演讲中表示，随着第三代英特尔至强可扩展处理器的发布，腾讯云也将推出一系列全新的云产品。 基于第三代英特尔至强可扩展处理器， 腾讯星星海实验室自研了首款四路服务器，采用了腾讯全新定制的英特尔高密CPU，整机密度较上一代提升了116%。腾讯云主机的虚拟化软件架构，结合英特尔全新处理器的领先特性，软硬协同，推出的全新计算实例在多个指标上取得了大幅的提升。此外，腾讯云基于新的英特尔处理器所推出的云开发Serverless服务启动时间不超过100毫秒，处于行业领先地位。 刘颖表示：“腾讯云携手以英特尔为代表的世界领先硬件厂商，建立起了从服务器、存储、数据中心产品到云应用的全方位解决方案，我们将持续投入以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施的建设中，一起做好产业互联网的助手。” 阿里云是阿里巴巴经济体的基础设施，目前阿里云的基础设施已在全球21个区域部署了数据中心，一共有63个AZ可用区，2800多个pop接入点。同时在绿色数据中心领域，阿里云率先建设了创新型的浸没液冷集群，PUE逼近极限1.0，同时阿里云也是中国目前唯一达到全面切换IPv6。 阿里集团阿里云智能事业群服务器研发事业部总监文芳志在谈及与英特尔的合作时说道：“作为新基建的技术底座，云计算至关重要。我们希望与英特尔持续深化合作，提升高性能、高成本效益的云服务能力，着眼长远未来。” 数据时代的数字础设施核心在于计算、存储和网络。数十年以来，英特尔在这三大方向持续耕耘，不断为客户打造更有战斗力的武器，王锐表示：不仅在 CPU/FPGA计算领域加大投资，而且将投资领域扩展到存储和网络，比如针对存储领域的革新：傲腾产品和技术；另外还有在网络领域的硅光产品和技术以及Barefoot等数据传输产品。 王锐强调，英特尔将力求把握人工智能、5G、云、智能边缘的技术趋势，与包括硬件设备制造商（OEM）、硬件设备开发商（ODM）、软件开发商（ISV）及系统集成商（SI）在内的生态合作伙伴一起，与上下游紧密合作，面向不同的工作负载和实际需求，打造真正能落地的解决方案，从而真正释放数据在千行百业的驱动力。 当下，中国正大力布局新基建，作为一家以数据为驱动力的厂商，有计算、存储和网络三种武器加持，英特尔也将持续影响中国数字经济市场走向，助力转折性技术的创新和应用突破。

总统不相信科学不要紧，但对不相信科学的总统没有限制力，让其屡屡用粗暴的行政意志干涉专业领域，实在是时代的悲哀。当一个人开始考虑用非常规手段搞别人时，显然他已经失去用正常手段竞争获胜的自信力，一个公司，一个国家，都是如此。从公开的信息上看起来：社交媒体决定选举的政客上台之后，先是打造实体墙，以在人心种下割裂的种子；接着推动制造业回流，喊着让美国再现辉煌的口号，准备把国际公司都打造为区域性公司；然后就是贸易战，技术上比不过，那就在政治上搞对手，反正这一招轻车熟路；现在既无意控制疫情，也不真心发展经济，一味推诿塞责、卖乖讨好，一面把防疫不力的责任推给其他所有人——从奥巴马、中情局、民主党到外国人，一面无视经济规律只督促财政大放水以买选民之好。 难以想象，在开媒体会抗疫近两个月后，白宫才想起呼吸道传染病防控需要戴口罩这个基本科学常识——白宫媒体会也不能例外。但白宫群僚仍然无法劝说特朗普对外时戴上口罩。 特朗普在公众场合一直拒绝戴口罩 全知全能特朗普指导美国科学抗疫的结果，用希拉里的话来表述就是：在感染人数和死亡人数上，真正做到了美国第一。 再加上推广群体免疫已经获得抗体的英国首相约翰逊-鲍里斯，让我们恍然不知身处什么时代。因为相信是5G基站导致新冠疫情，英国大量基站被情绪激动的民众烧毁，而且据说现在烧基站的行为已经蔓延到美国。 英国作为现代科学奠基地，工业革命发源地，沦落如斯真是让人慨叹，要知道后代如此不肖，恐怕牛顿、麦克斯韦都要被气活。 前后两任人类文明灯塔，都出现了灯下黑。我们不禁要问，是不是美国人的科研精力都消耗在如何应对外星人进攻上了，否则实在无法解释，为何全球第一科技强国，在应对新冠疫情之时如此不讲科学。尤其不能解释，在疫情尚未有效控制，经济陷于沼泽之时，不思互救，悍然动用政府权力无底线打压华为。 美国人失去科技自信力了吗？ 如果美国政府对技术还有一点自信，对自由市场经济还有一点信仰，对科学精神还有一点尊重，这些制裁政策恐怕都不会在这个时间点出台。 也许有人会说，打压华为并不是美国第一次干这种事，美日芯片之争殷鉴在前，技术上打不过就用下三滥手段美国人驾轻就熟。但彼一时此一时，美日芯片大战爆发时，还处于信息社会的原始时代，那时的芯片产业与钢铁业没有本质区别，美日芯片战争可以将其影响限定在有限范围内——只影响到电子制造业，所以美国可以在代价很小的前提下精准打击日本。而如今，信息技术已经如动脉，联结到全社会方方面面，牵一发而动全身，当时全球化程度也远不如现在。美国如果执意对华为进行硬切割，中国固然损失惨重，但美国现有信息产业格局也将重新改写，而且欧洲、日韩也同样受到波及。 因为全球没有任何地方，可以消化华为等代表的中国系统厂商对芯片产能的需求，即便美国力促电子制造业从中国向外转移，但在可预见的三到五年内，全球没有任何其他地方能够有效承接下中国厂商对芯片的产能需求，印度不行，东南亚不行，欧洲、日韩不行，美国自己也不行。 所以，强行硬切割只会使美国主流半导体厂商被迫退出现有半导体高投资强度的发展模式，市场规模缩回到10年前，公司要生存只能大幅减少对新技术的投入，半导体从产业发展角度看迎来冰河期。如同波士顿咨询在其报告中预判：如果中美事实上技术脱钩，将可能会导致美国半导体行业全球市场分额下降18%，行业收入下降37%，研发支出减少60%，就业岗位减少12.4万个，从而打破半导体行业良性创新循环，美国最终将因此失去全球领导地位。 标准半导体产业是典型的规模经济，整个产业殚精竭虑就是想如何扩大市场规模，摩尔定律是对半导体发展规模呈指数扩张的最佳描述。不同于传统产业，集成电路业自诞生以来60余年中，总是能拓展应用深度，或找到新应用方向，从而不断延续摩尔定律。虽然如今延续摩尔定律已经越来越难，但部分行业专家认为，通过异构集成、立体封装等技术，摩尔定律仍能延续，如果在新材料上取得突破，那么摩尔定律仍可以维持较长时间。 如果用行政力量打断产业发展规律，对该产业的伤害，恐怕会超出特朗普政府预期。 有时候我就想，半导体产业遭逢此劫也是自作自受。如果没有半导体，就没有网络，如果没有网络，就没有社交媒体，如果没有社交媒体对极端主义的放大作用，特朗普就不会上台，特朗普不上台，社交媒体对反智信息传播的力度，就不会像现在这么大。所以，美国半导体公司被特朗普当做高尔夫球杆乱砸乱打完全是咎由自取。 美国无疑仍是全球最强大的国家，在科技领域的主导地位无人能撼动——即便特朗普连任这一局面也不会有改变。但美政府在疫情肆虐，人命如草芥之时——美国政府疫情或可控制住，但经济二三流的人口大国近日开始爆发，人道主义灾难随时可能发生——一心只想打击别人，怎么做人类文明灯塔？ 总统不相信科学不要紧，但对不相信科学的总统没有限制力，让其屡屡用粗暴的行政意志干涉专业领域，实在是社交媒体时代的悲哀，古时候对这种草菅人命的统治者，大概还可以用石头砸死吧。 当一个人开始考虑用非常规手段搞别人时，显然他已经失去用正常手段竞争获胜的自信力，一个公司，一个国家，都是如此。

识别几乎不可见的物体 处理信息的主要障碍是能够获得清晰且非常高分辨率的图像。人眼可能是现存最复杂的摄像机，它能够自动适应不同的光线和操作条件，结合高质量的光学器件，可以将极其详细的信息发送到大脑。 技术正在取得巨大进步，但数码摄像机需要很长时间才能匹配并超越人性提供的可能性。以下是一些以尽可能高的精度进行图像处理的关键要素： · 扫描和采集速度 · 非常高分辨率的相机 · 即使在不利的照明条件下也能获得灵敏度 这些功能适用于自动化数字系统。为了改善所获得的结果，在安全性方面也采用了更高分辨率和更远距离的传感器。 这些传感器具有非常高的分辨率，相当于 2,000–3,000 行图像，是迄今为止使用的传统方法获得的质量的 10 倍。这些传感器收集的信息是可靠的，与现实世界的信息一致，同时不受任何外部干扰。 最近的进展有望走得更远。研究人员尝试了一种新方法来检测道路上的元素，即使它们部分或完全隐藏在其他物体后面。使用神经网络方法，系统可以通过仅分析可见部分来重建人和物体的隐藏部分。 普林斯顿大学的一个研究小组正在研究应用多普勒雷达来检测和跟踪隐藏物体，而韩国光州科技学院正在开发一种神经网络，可以让机器在自己的空间内管理被遮挡的物体. 这可能会让位于“几乎是人类”的传感器，因为人脑可以重建障碍物的缺失部分，只观察和分析一些可见元素并处理分层数据库。在实践中，这是一个真正的视觉演绎，可以实现 100% 的自动驾驶。 汽车中的人工智能：挑战和解决方案 聚焦对象是图像处理中最困难的任务之一。该系统必须处理连续移动的高分辨率图像，距离和角度随时间变化很大，光学条件会立即连续变化。 为了在所有安全方面模仿人类行为，需要解决几个问题。例如，用于自动驾驶的人工智能仍然需要改进。这可能在未来使用量子计算机成为可能。 系统还需要具有更高速度、分辨率和灵敏度的精密、高性能传感器才能获得最高质量的图像。如果在地平线上没有非常复杂的光学和声学传感器以提高分辨率和范围以获取尽可能高质量的信息，那么这些改进将毫无用处。 收集的数据和信息是一项关键资产，必须用于填充庞大的数据库。只有将不同要求以协同方式结合起来，才能实现人人安全驾驶。此外，为了尽可能接近理想的自动驾驶，需要多样化的 360˚ 传感器——光学、声学、雷达和其他类型——来实现比人类更多的大量“感官”。 多亏了人工智能，最苛刻的动作，例如面部识别和动物、植物和物体的识别，应该会得到改善。遗传算法，结合面部特征等要素的数学分析，可以为保障安全提供可靠的支持。一些研究正在通过步行方式和平均步幅来识别人。 还有其他有用的方面，例如驾驶辅助、在危险情况下提供帮助、检查驾驶员是否容易入睡或根据驾驶员的驾驶风格调整驾驶室设置。通过实施高水平的预测性维护，人工智能还可以及早检测发动机或车辆其他基本部件的可能故障。 结论 自动驾驶汽车的安全水平接近 100% 还需要一段时间。公司主要致力于尽可能提高道路安全性，并显着增加自动驾驶模式的行驶公里数，并减少人类直接驾驶的公里数。 模仿人类驾驶员的行为是一项挑战。几年后，大多数车辆将连接到网络，但根据研究人员的说法，要谈论真正的自动驾驶，我们将不得不等待大约 20 年。即便如此，行业革命仍在进行中，由真正的 AI 管理的车辆将为人类提供全面服务。 自动驾驶汽车或自动驾驶汽车是汽车行业创新的关键驱动力，并具有增长潜力。传感器将支持信息采集，但算法和系统管理方法对于执行数据分析、处理和决策方面最苛刻的任务将更为重要。

当今世界，以移动互联、大数据及云计算等技术为代表的新一轮科技革命方兴未艾，推动传统制造业向“智能制造”转型升级的趋势日益明显。我国政府提出了“中国制造2025”及“互联网+”发展战略，大力推动产业转型升级和结构优化调整。汽车产业作为国民经济的支柱产业，其自身规模大、带动效应强、国际化程度高、资金技术人才密集，必将成为新一轮科技革命以及中国制造业转型升级的重要产业。智能网联是汽车市场下半场竞争的核心，也是未来相关产业升级的战略方向。 中国既是新能源、智能网联、5G通信等新技术的先行者，也是全球最大的汽车市场，同时还具备集中力量办大事的制度优势，不应该也没必要对发展智能网联汽车产生任何悲观和急躁情绪。智能网联化趋势不断深化，给零部件企业带来类苹果产业链的投资机会，产业链上下游将重新洗牌，车载硬件将成为最先受益的行业，掌握软件集成，智能技术的整车及零部件企业将陆续抢占更多的市场份额。 智能网联汽车是新一代的信息通信技术、汽车系统技术、集成技术三者融合的组成，需要跨界协同，融合创新。但是国际上没有成功方案可以借鉴。对于单车智能和网联赋能的中国方案，建设符合中国设施的标准，网联运营的标准，新体系架构的汽车就有非常重要的意义了。我们主要是通过中国方案的智能网联汽车信息物理系统的架构，充分融合智能化和网联化的特征，然后实现“人、车、路、云”一体化的智能网联汽车系统。 随着汽车底层电气架构的不断改进升级，整车数字化、联网化的时代正逐渐到来，目前仍停留在机械化时代的汽车将注定被改造为信息化智能终端，成为物联网的关键一环。而车企、互联网企业、云计算公司、高精地图公司等各方势力的深度参与，将使车联网的发展模式充满想象空间，使车联网的功能无限拓展，给消费者带来从未体验过的驾驶乐趣，极大的方便人类的出行生活。 面向智能网联汽车合法上路、合规商用、合理执法等近期迫切需求及长期发展需要，一是推动既有相关法规适应性修订或编制智能网联汽车专用法规。建议率先探索智能网联汽车豁免上路机制，支持标准尚未完善但技术稳定成熟的细分场景开展运营收费，同时逐步制定面向全面商用的认证、准入、责任认定等法规。二是建立滚动更新型支持政策。当下技术探索阶段，鼓励并资助在有条件的区域开展试运营，未来规模扩大及逐步成熟后，则偏重模式规范及效益奖惩。 我国发展智能网联汽车有利于提升产业基础能力，突破关键技术瓶颈，增强新一轮科技革命和产业变革引领能力;有利于加速汽车产业转型升级，培育数字经济，壮大经济增长新动能;有利于加快制造强国、科技强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会建设，增强新时代国家综合实力。 科技变革的外部契机与汽车产业转型升级的内部动力兼备。新一轮科技变革期与中国汽车产业转型升级期相互交汇，使智能汽车发展兼备外部契机和内部动力。在“中国制造2025”和“互联网+”战略的指引下，智能汽车发展将会迎来前所未有的历史机遇。智能网联化是汽车产业四化(智能化、网联化、电动化、共享化)中一个重要的基础的变化，为产业带来巨大的变革和再分工。在智能网联化之下，汽车产业链条的再分工和定位问题。汽车产业发展到今天，无论千变万化，首先是为了人服务，无论是作为家庭用车、私家车的场景，还是作为共享车的场景，都是满足多样化的人类需求的功能，这个功能是产业的根本基础力量。

转向电气化并非没有缺点。例如，除了回收电池组件的隐性费用外，采矿和生产电池所用原材料的碳足迹与尾气排放的碳足迹相当。 许多初创公司提出了一个功能齐全的循环经济作为实现净零碳排放的一种方式。为了使电动汽车可持续发展，在提取基本原材料时必须遵守社会和环境标准。这些材料也必须回收。Circulor 的联合创始人兼首席执行官 Douglas Johnson-Poensgen 表示，为了实现气候目标，我们必须将可追溯性与循环性结合起来。 在最近的能源技术峰会上，Johnson-Poensgen 介绍了 Circulor 在复杂工业供应链的可追溯性方面所做的工作。考虑这种方法有两个原因。一是展示负责任的采购，二是采用越来越可持续的商业实践。 与电气化运输革命相关的成本 涉及严重的供应链考虑。 根据 Circulor的说法，电动汽车在完全可持续性方面的成功 取决于三个主要因素：制造过程的碳水平、车辆使用过程中用于为电池充电的电力的碳水平以及电池在结束它的“第一次”生命。 根据 S&P Worldwide Market Intelligence的数据，随着越来越多的电动汽车进入市场，全球电池需求可能会在 2020 年至 2025 年期间增长 5 倍以上。电动汽车比配备内燃机的汽车需要更多的矿物质，这意味着电动汽车电池中锂和其他金属的消耗量将会增加。Circulor 坚信，将我们的供应链从碳密集型转向更环保的解决方案对于实现我们的全球气候目标至关重要。 因此，挑战在于资源效率、原材料的可持续供应和负责任的回收利用。事实上，电动汽车是一种复杂的产品，由数十种不同的组件和材料组成，其生命周期的终结需要技术和组织性质的经验和高级知识。正确的电池管理显然是一个中心主题，既是为了节约资源，也是为了预防。适当的处理可避免有害物质排放到环境中。 脱碳 由于向电力的绿色转变，电池是能源革命的核心。电池也不能幸免于环境问题，必须考虑获取电池材料或在其使用寿命结束时处理它们的社会和生态影响。 主要挑战是碳足迹报告(即排放的二氧化碳量)和建立“电池通行证”的供应链可追溯性。 为了减少在国际上运营的公司的碳足迹，收集在整个供应链中收集的相关数据至关重要。Circulor 使用区块链、机器学习和人工智能技术来跟踪流经供应链的实际材料，而不仅仅是参与者之间的交易。根据 Circulor 的说法，这意味着可以汇总供应链每个阶段的排放量，从而创建有关嵌入 CO 2的准确和有见地的信息。 “你无法管理你无法衡量的东西，”Johnson-Poensgen 说。“基于排放因子计算继承碳的碳核算平台无法提供制造商脱碳所需的洞察力。你必须根据实际材料的流动和真实的生产数据来做。继承的范围 3 排放是我们一生的挑战，要接近零排放。对于汽车制造商来说，你继承了所售汽车 80% 的碳排放量。” Circulor 正在与总部位于英国的锂离子电池制造商 Britishvolt 合作，以追踪其供应链和从工厂建筑材料到电池处置和/或使用寿命结束时的再利用的排放。这是该类型的首个举措，不仅跟踪电池供应链，还跟踪设施的建设和维护，以及对周边地区的经济发展影响。 通过实现回收和再利用，可追溯性将有助于延长物品的使用寿命并减少浪费。可追溯性和循环性将有助于实现气候目标。 在不知道商品或材料来源的情况下，很难确保道德和环境规范在全球供应链中得到成功实施。Circulor 的目的是追踪原材料来源、材料流动和完整的生产周期。这种实时数据允许跟踪范围 1、2 和 3 排放和 ESG 数据，以显示负责任的采购、可持续性和循环性。 追踪电动汽车电池对环境的影响 最近关于“电池护照”的立法提案将引起人们对脱碳、循环和对源数据的需求的关注。最新的欧盟电池法规要求每个电池都必须拥有数字身份或“护照”，这表明我们关心我们的员工、地球和资源。 电池在交通运输中直接避免了 0.4 GtCO 2 ，并有助于使可再生能源成为替代碳基发电的可靠能源，这将避免 2.2 GtCO 2，即到 2030 年这些行业所需减排量的约 30%。 在适当的条件下，电池是运输和能源向温室气体中和过渡的系统因素，历史上首次将这两个部门结合起来，并将可再生能源从替代能源转变为可靠的基础。 如果未来十年全球电池需求增长超过目前水平的 19 倍以上的预期增长能够持续下去，电池可以发挥各种功能。即使需要电池来应对气候变化，如果不从根本上改变资源的采购方式以及这项技术的创建和使用方式，就无法实现这一目标。护照在每个电池的生命周期阶段提供准确的统计数据和信息。在电动汽车电池的整个生命周期中，数字工具可以跟踪社会和环境问题的管理。

对于传统投资人来说，半导体三个字就是一个大门槛，想要在半导体圈投出水平，必须得知道里面的道道，都有哪些坑呢？昨天，云岫资本董事总经理&IBD首席技术官赵占祥线上分享了半导体投融资那些事儿，在介绍概念的同时，也点明了背后的一些坑。所谓一坑更比一坑深，坑坑埋着投资/创业人。那么到底该如何做好融资呢？哪些坑需要避开？ 一脸懵逼的投资人 赵占祥用一张冰山图告诉大家，半导体公司远远比传统企业复杂，投资半导体有非常大的挑战，行业门槛很高，想要把技术和行业搞清楚，非常有挑战性。 行业有四大投资人，占比最多的是金融、财务背景投资人，他们芯片基础知识匮乏，对行业没有感觉；其次是互联网公司背景，在半导体圈缺少人脉；接着是理工科专业出身的人，但由于缺少半导体从业经验，看不到各种坑；最少占比的微电子相关专业人士，他们能看懂技术，预判未来发展，但凤毛麟角。 除去这批凤毛麟角，更多的投资人看得到半导体公司，犹如看一本《十万个为什么》，“都说自己牛，到底谁牛？”“到底能卖多少颗？”“既然芯片参数这么好，为什么客户不全换成你的产品？” 一堆问号环绕着投资人，就是因为对半导体成长规律和特点不了解，也没有行业预测方法。 半导体公司并不像传统企业那样，只需看准想象空间和商业模式两方面，有想象空间就可以扩张到别的领域。 而半导体公司更看中的是，技术门槛、团队背景、市场空间以及大客户进展。这些决定了公司是否可以活下来，毛利是否好，大客户有新产品导入则说明未来出货量空间很大。 投资半导体难点还不止这些，不同时期的公司也有不同的难点： 比如，已经规模盈利的公司，虽然估值高，但已经错过时机点，收益低。这样的公司不缺钱，更没有额度。 成长型公司已经流片，估值已经偏贵，但未来收入能否继续增长，投资人仍不好判断。 早期公司就更难，不好判断是否能做出芯片，流片后是否能卖出去，以及到底能卖多少量。 下面这张图展示了那些半导体企业融资时踩过的五个典型坑： 如今疫情严重的情况下，客户砍单、投资人观望、供应商产能不足以及员工不能上班，给企业更是带来了非常大的压力。 半导体企业估值问题 企业估值的目标是要让投资人赚到钱，如果估值太高，投资人就很难赚到钱，赚不到钱就不会去投资。投资人需要看，投入价格和卖出价格。其中核心指标是ROI（投资回报率），也就是年利润或年均利润/投资总额*100%。 那么半导体公司财务模型该怎么计算呢？这财务模型的目的就是通过未来每年收入利润，计算出估值的增长。其中有四个关键数据： 1，收入：数字芯片，需要计算不同产品和市场未来5年每个月或每个季度的出货量、单价；模拟、混合信号芯片，需要计算不同市场未来5年每个月或每个季度的销售额；其中最近一年的收入需要订单、合同、客户访谈等来都非常重要。 2，成本和费用，可以根据未来流片成本的变化，计算未来5年每个月或每个季度芯片的生产成本；根据员工数量、平均工资、IP/EDA支出计算出每个月或每个季度费用情况。 3，利润：通过未来每个月或每个季度的收入和支出，计算出净利润。 4，融资金额：根据账期、备货、支出等计算出未来每个月或每个季度的现金流，按照未来2年以上的资金需求确定融资额。 融资方法论 关于半导体企业融资方法论，首要要清楚BP三要素，首先是Why，为什么要创业？是否存在一个很大且高速增长的市场，传统方案存在哪些痛点；其次是How，公司研发的芯片如何解决痛点，芯片又有哪些优势；最后是What，公司具体做了什么产品和技术，所对标的大公司是谁。 赵占祥表示差的融资漏斗口很大，如下面左图，所谓饥不择食，来了就聊，见了很多人，转化率非常低。好的融资则是需要和专业机构合作，寻找适合方向。 融资是一个不断学习和调整的过程，企业需要珍惜每一次路演和访谈。 在选择融资财务顾问时也很讲究，首先需要融资FA也就是芯片项目经理，没有项目经理或多个项目经理都可能导致项目Delay；再者是一定要选择半导体行业经验或专业背景、丰富的知名半导体项目融资经验、强大的产业资源的半导体财务顾问；最后还要提供BP、行业研究、财务模型、估值分析、立项报告、投资建议书等专业的材料。 赵占祥还分享了一个半导体项目融资案例的过程，如下图。 疫情之下该如何进行半导体融资： 1，提前启动：正常是在现金储备不够1年时启动融资，疫情之下现金储备不够一年半时启动；不要等到下半年再融资！全年的项目集中到下半年融资，会有项目堰塞湖 2，适应线上路演：通过Zoom、腾讯会议、钉钉等在线会议系统进行线上路演； 3，释放利好：如果已经有之前接触的投资机构，可以适当释放一些大客户进展、新产品进度、业绩恢复情况等利好消息，坚定投资人信心。 4，小步快走：拿到钱最重要，可以适当降低估值，先储备现金，确保公司安全；不用一次融完一大笔钱，确定一家机构之后，快速close，后面再分阶段持续融资。

随着人民的生活水平日益的提高，汽车应用的普及，使得汽车尾气污染越来越严重，尤其是首都北京，天津，河北，重度污染天气已经超过全年的一半，严重影响了人们的健康，国家领导也相应的采取措施，其中电动汽车的支持就是一项，电动汽车也很受老百姓喜欢，电动汽车的电源启动系统中电流传感器起到很大的作用。 霍尔电流传感器在电动汽车中对于电路中电流的检测，可以增加电动汽车的稳定性，它可监测汽车电源系统的过电流，检测各电动机的驱动电流，通过检测汽车发电机放电电流大小并与实际负荷电流进行比对，可判定是否存在有损汽车性能的故障，为汽车电子系统提供准确的数据，使其控制更加方便。 汽车和技术趋势 电机和电力电子设备每单位体积产生的电量称为功率密度。功率密度越大，在更小的环境中电机的功率就越大。由于几乎所有工业和汽车应用都存在空间限制，因此提高功率密度是提高性能的一个重要方面。碳化硅 (SiC) 和氮化镓是可显着提高功率密度 (GaN)的两种技术. 它们提供更高的开关频率，因此非常适合性能至关重要的汽车应用。在过去十年中，对能够管理高功率密度的紧凑型传感器的需求不断增长，这导致了集成电流传感器的引入。集成电路传感器直接使用表面贴装集成电路 (IC) 检测主要电流线，并且由于能够在较小的占位面积内感应相对较大的电流，因此已成为工业和汽车应用的流行技术。 智能电网和自动驾驶是由数字革命引领的两大颠覆性变革，旨在带来更智能、更环保和更高效的生态系统。这创造了大量的数据、通信和对人工智能的需求。到 2028 年，50% 的汽车年产量将使用混合动力和电动动力系统。此外，电动和混合动力汽车需要比燃烧动力系统更多的电流传感器，从而刺激对传感器的需求呈指数增长。从 2020 年测量的约 125 m 电流相位来看，LEM 估计市场将增长四倍以上，到 2028 年达到约 450 m。LEM 认为车载充电器 (OBC)、直流电表和 DC/DC 转换器将发挥重要作用在混合动力和电动动力系统的能量分配和管理中发挥关键作用。OBC 提供了使用家里的交流插座或从充电站为电池充电的方法。DC/DC 转换器将来自电池的高压转换为较低电压，然后用于各种车载应用(A/C、电动助力转向等)。 在欧盟和美国市场，由于监管机构希望用户只为车辆电池的电力负载(不包括电力线损耗)付费，因此需要直流计量。电气安全也变得越来越重要，因为电流泄漏的识别可以在充电站发生故障时保护客户。随着电压水平不断提高(高达 800 V)，电池系统是混合动力和电动动力系统的核心。 能够测量充电状态 (SoC) 和健康状态 (SoH) 的准确电池管理系统已变得越来越重要，以确保驾驶员能够获得有关剩余行驶里程的可靠信息以及电池单元得到良好维护以保护电池寿命。 随着数百万辆电动汽车的上路和太瓦级可再生能源容量的建设，我们的能源系统正在经历一场深刻的剧变。这些调整对于我们的能源系统脱碳是必要的，但它们构成了重大障碍。首先，风能和太阳能的间歇性促使电网运营商提供系统灵活性。 其次，分布式能源(DER)的快速扩张正在分散配电网络，增加其运营复杂性。需要更智能的电网来整合间歇性可再生能源和分布式能源。 LEM 提供的传感器通过测量整个网络的电气特性来监控、调节和自动化电网运行。

前些日子爆出华为旗下的哈勃科技公司投资了山东天岳先进材料科技有限公司，持股10%。（注：山东天岳是我国第三代半导体材料碳化硅龙头企业。）小编细细品读着新闻标题“华为投资第三代半导体材料公司，得碳化硅者得天下？”不禁眉头一紧，心生疑惑，碳化硅到底何方“妖魔鬼怪”，能有这样的能耐？随即一拍大腿，本期的“芯词典”主角就是你了——碳化硅。 众所周知，所谓半导体材料是具有半导体性能，能够用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。常见的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体两大类。元素半导体：单一元素组成的半导体。例如第一代半导体材料，锗、硅等；化合物半导体：由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性质。例如碳化硅，氮化镓（GaN）。 目前半导体材料已经发展到第三代。相比于第一二代，具有高热导率、高击穿场强等优点，应用前景广泛，能够降低50%以上的能量损失，最大可使装备体积缩小75%以上。作为第三代半导体材料中的重要一员，碳化硅有着怎样属于它的故事呢？ 什么是碳化硅？ 碳化硅（SiC）又名金刚砂，乍一听想必它与金刚石有点渊源，事实还真是如此。1891年美国人艾奇逊在进行电熔实验时偶然发现了这种碳化物，误以为是金刚石的混合体，便赐它“金刚砂”一名。 碳化硅（Silicon Carbide）是C元素和Si元素形成的化合物。自然界中也存在天然SiC矿石（莫桑石），然而因其极其罕见，仅仅存在于年代久远的陨石坑内，所以市面上的碳化硅绝大多数都是人工合成物。纯的SiC晶体是无色透明物，工业生产出的碳化硅由于其含有铁等杂质，往往呈现黑色或绿色。 优势 目前已发现的碳化硅同质异型晶体结构有200多种，其中六方结构的4H型SiC（4H-SiC）具有高临界击穿电场、高电子迁移率的优势，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料，也是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料。 来源：中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟 性能特征注解： 禁带宽度：禁带宽度越大，耐高电压和高温性能越好。禁带宽度与发光波长成反比。 电子迁移率：数值越大，电流承载能力以及高频、高速信号处理能力越强。 饱和电子漂移速度：结合相对介电常数，兼具高电子饱和漂移速度与低介电常数的半导体材料具有更高的频率特性。 热导率：数值越大，散热能力越强。 与第一代半导体材料硅等单晶半导体材料相比，碳化硅具有以下优势： （1）临界击穿电场强度是硅材料近10倍； （2）热导率高，超过硅材料的3倍； （3）饱和电子漂移速度高，是硅材料的2倍； （4）抗辐照和化学稳定性好； （5）与硅材料一样，可以直接采用热氧化工艺在表面生长二氧化硅绝缘层。 如何生产？ 碳化硅作为一种半导体材料，对于半导体产业链而言，主要包括衬底——外延片——芯片、器件、模块——应用这几个部分。 衬底（SiC晶片） 目前SiC衬底的制备过程大致分为两步，第一步制作SiC单晶；第二步通过对SiC晶锭进行粗加工、切割、研磨、抛光，得到透明或半透明、无损伤层、低粗糙度的SiC晶片。 现阶段，制备SiC单晶的方法有籽晶升华法、高温化学气相沉积法（HTCVD）和液相法（LPE），不过后两种方法目前还不成熟。籽晶升华法，又称物理气相传输法（PVT)。其原理是在超过2000 ℃高温下将碳粉和硅粉升华分解成为Si原子、Si2C分子和SiC2分子等气相物质，在温度梯度的驱动下，这些气相物质将被输运到温度较低的碳化硅籽晶上形成4H型碳化硅晶体。通过控制PVT的温场、气流等工艺参数可以生长特定的4H-SiC晶型。 (来源：2014·LED配套材料产业发展交流对接会） 外延材料 与传统硅功率器件制作工艺不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅单晶材料上。必须在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延材料，并在外延层上制造各类器件。目前，主要的外延技术是化学气相沉积（CVD），通过台阶流的生长来实现一定厚度和掺杂的碳化硅外延材料。随着碳化硅功率器件制造要求和耐压等级的不断提高，碳化硅外延材料不断向低缺陷、厚外延方向发展。近年来，薄碳化硅外延材料（20 μm以下）的质量不断提升，外延材料中的微管缺陷已经消除。随着外延生长技术的进步，外延层厚度也从过去的几μm、十几μm发展到目前的几十μm、上百μm。 国际上碳化硅外延材料技术发展迅速，最高外延厚度达到250 μm以上。其中，20 μm及以下的外延技术成熟度较高，表面缺陷密度已经降低到1个/cm2以下，位错密度已从过去的105个/cm2，降低到目前的103个/cm2以下，基平面位错的转化率接近100 %，已经基本达到碳化硅器件规模化生产对外延材料的要求。近年来国际上30 μm~50 μm外延材料技术也迅速成熟起来，但是由于受到市场需求的局限，产业化进度缓慢。目前批量碳化硅外延材料的产业化公司有美国的Cree、Dow Corning，日本昭和电工（Showa Denko）等。 器件 碳化硅半导体功率器件主要包括二极管和晶体管两大类。其中二极管主要有结势垒肖特基功率二极管（JBS）、PiN功率二极管和混合PiN肖特基二极管（MPS）；晶体管主要有金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、双极型晶体管（BJT）、结型场效应晶体管（JFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和门极可关断晶闸管（GTO）等。 SiC-MOSFET 是碳化硅电力电子器件研究中关注度非常高的器件。碳化硅MOSFET（SiC MOSFET）N+源区和P井掺杂都是采用离子注入的方式，在1700℃温度中进行退火激活。另一个关键的工艺是碳化硅MOS栅氧化物的形成。硅IGBT在一般情况下只能工作在20kHz以下的频率。由于受到材料的限制，高压高频的硅器件无法实现。碳化硅MOSFET不仅适合于从600V到10kV的广泛电压范围，同时具备单极型器件的卓越开关性能。相比于硅IGBT，碳化硅MOSFET在开关电路中不存在电流拖尾的情况，具有更低的开关损耗和更高的工作频率。20kHz的碳化硅MOSFET模块的损耗可以比3kHz的硅IGBT模块低一半， 50A的碳化硅模块就可以替换150A的硅模块。碳化硅MOSFET在工作频率和效率上拥有巨大优势。 另一个高关注度的器件是碳化硅结型场效应晶体管（JFET），JFET有着高输入阻抗、低噪声和线性度好等特点，是目前发展较快的碳化硅器件之一，并且率先实现了商业化。与MOSFET器件相比，JFET器件不存在栅氧层缺陷造成的可靠性问题和载流子迁移率过低的限制，同时单极性工作特性使其保持了良好的高频工作能力。另外，JFET器件具有更佳的高温工作稳定性和可靠性。 总体来看，碳化硅器件优点显著。具有更高的性能和工作电压，更高的工作频率和更高的工作温度，并且更加容易驱动。 来源：根据意法半导体资料整理 功率模块 为了进一步提升碳化硅功率器件的电流容量，通常采用模块封装的方法把多个芯片进行并联集成封装。碳化硅功率模块首先是从由硅IGBT芯片和SiC JBS二极管芯片组成的混合功率模块产品发展起来的。随着SiC MOSFET器件的成熟，Wolfspeed、Infineon、三菱、Rohm等公司开发了由SiC JBS二极管和MOSFET组成的全碳化硅功率模块。目前国际上的碳化硅功率模块产品最高电压等级3300 V，最大电流700 A，最高工作温度175 ℃。在研发领域，全碳化硅功率模块最大电流容量达到1200 A，最高工作温度达到250 ℃，并采用芯片双面焊接、新型互联和紧凑型封装等技术来提高模块性能。 碳化硅器件应用广发，主要涉及智能电网、轨道交通、电动汽车、通讯电源等多个领域。 市场前景 目前，全球碳化硅市场基本被国外企业所垄断，主要公司有美国Wolfspeed、德国Infineon、日本Rohm、欧洲的意法半导体（STMicroelectronics）、日本三菱（Mitsubishi），这几家大公司约占国际市场的90 %。总体来看，美国居于领导地位，占有全球SiC产量的70%-80%；欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件以及应用产业链；日本则是设备和模块开发方面的绝对领先者。 国内部分相关企业 与此相比，国内还有比较大的差距。单晶衬底方面，国内衬底以4英寸为主，目前，已经开发出了6英寸导电性SiC衬底和高纯半绝缘SiC衬底。据CASA数据，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。碳化硅功率器件方面，我国以二极管产品为主，也有部分企业具有开发晶体管产品的能力，但是尚未实现产业化。基于我国成熟的硅基功率模块的封装技术和产业，我国碳化硅功率模块的产业化水平紧跟国际先进水平。但是，由于国内SiC MOSFET芯片产品尚未实现产业化，我国开发碳化硅功率模块产品中的MOSFET芯片绝大多数采用进口芯片。 不过，随着国际上碳化硅功率器件技术的进步以及制造工艺从4英寸升级到6英寸，器件产业化水平不断提高，碳化硅功率器件的成本也在慢慢下降。Yole预计，全球SiC功率半导体市场将从2017年的3.02亿美元，快速成长至2023年的13.99亿美元，年复合成长率达29%。到2020年市场规模达到35亿元人民币，并以40 %的复合年均增长率继续快速增长。 来源：Yole DIGITIMES Research副总监黄铭章指出，2019年全球最大的SiC晶圆供应商Cree决定投资10亿美元，大幅扩充包括SiC及氮化镓（GaN）相关产能，预计在2024年将SiC晶圆制造能力提高至30倍，以满足多家厂商对SiC材料的需求，另外，日本厂商也积极投入功率半导体的投资。不过，黄铭章表示，尽管SiC来势汹汹，但由于其成本远高于硅基（Si-based）材料功率半导体，因此未来10年内电动车功率半导体市场主流仍将是传统硅基材料元件。 此外，Yole Développement的分析师Hong Lin表示：“当人们讨论SiC功率器件时，汽车市场无疑是焦点。丰田和特斯拉等先驱企业的SiC活动给市场带来了许多刺激和喧嚣。SiC MOSFET在汽车市场具有潜力。但仍存在一些挑战，比如成本、长期可靠性和模块设计。” 问题与挑战 正如Hong Lin所说，虽然SiC功率器件在汽车市场潜力巨大，但是仍存在挑战一样。SiC功率器件在生产与应用过程中还是有不少的挑战与问题有待我们不断去克服和完善： 1，碳化硅晶片的微管缺陷密度。微管是一种肉眼都可以看得见的宏观缺陷，在碳化硅晶体生长技术发展到能彻底消除微管缺陷之前，大功率电力电子器件就难以用碳化硅来制造。尽管优质晶片的微管密度已达到不超过15cm-2 的水平。但器件制造要求直径超过100mm的碳化硅晶体，微管密度低于0.5cm-2 。 2，外延工艺效率低。碳化硅的气相同质外延一般要在1500℃以上的高温下进行。由于有升华的问题，温度不能太高，一般不能超过1800℃，因而生长速率较低。液相外延温度较低、速率较高，但产量较低。 3，掺杂工艺有特殊要求。如用扩散方法进行惨杂，碳化硅扩散温度远高于硅，此时掩蔽用的SiO2层已失去了掩蔽作用，而且碳化硅本身在这样的高温下也不稳定，因此不宜采用扩散法掺杂，而要用离子注入掺杂。如果p型离子注入的杂质使用铝。由于铝原子比碳原子大得多，注入对晶格的损伤和杂质处于未激活状态的情况都比较严重，往往要在相当高的衬底温度下进行，并在更高的温度下退火。这样就带来了晶片表面碳化硅分解、硅原子升华的问题。目前，p型离子注入的问题还比较多，从杂质选择到退火温度的一系列工艺参数都还需要优化。