六部門聯合發布《關于推動能源電子產業發展的指導意見》

　　為推動能源電子成為實現碳達峰碳中和的關鍵力量，近日，工業和信息化部等六部門聯合發布《關于推動能源電子產業發展的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）。《指導意見》將功率半導體器件、敏感元件及傳感類器件等視為發展能源電子的關鍵信息技術產品，同時給出了相關發展建議。

　　對于能源電子產業而言，功率半導體與傳感類器件就像建造摩天大樓的磚瓦，前者決定了能源轉換效率，后者影響到能源管理智能化水平。賽迪顧問集成電路研究中心研究員楊俊剛在接受《中國電子報》記者采訪時表示，在能源電子應用中，高品質功率半導體能夠更好地提升能量轉換效率；而傳感器的主要功能是監測、控制設備的位置、溫度、濕度、圖像、加速度及電磁等信息，可保證系統高效穩定地運行。

　　提高國產功率半導體產能

　　將直流電轉化為交流電，是光伏、風電等新型能源在使用過程中的必要過程，逆變模塊便是實現這一過程的必要器件。這一過程轉化效率的高低，直接影響到能源利用效率和各新能源發電站的現實收益。楊俊剛稱，目前全球電能的有效轉化率為80%，還有很大一部分的能量損耗。而逆變模塊中功率半導體器件的品質，直接關系到能源的轉化效率。

　　當前，市面上用于直流電轉化為交流電的功率半導體器件主要有三種：硅基IGBT最為常用，市場占有率最高；碳化硅MOSFET正在逐漸進入市場；氮化鎵HEMT作為未來可能會成為替代前二者的新型產品，目前仍處于試用階段。從當前已量產產品的市場占有率來看，能源轉化效率較高的產品仍多來自海外大廠。國內廠商如斯達半導、株洲中車、比亞迪半導體等在硅基IGBT領域已有一定的市場份額，但在碳化硅MOSFET領域，本土產品僅有零散出貨，表現得并不特別突出。

　　當前國產功率半導體產品市占率低的主要原因是：在電路設計和制造工藝上與海外大廠相比仍存在差距，許多產品的技術參數仍不如海外產品。在當前情況下，如何發展我國能源電子產業，芯謀研究總監李國強認為，國內功率半導體企業需要在加大研發投入和擴大產能兩方面同時開攻。

　　近兩年，國內功率半導體企業已經在逐步擴充產能。2022年10月，華潤微電子深圳12英寸項目開工，預計2024年年底實現通線投產，滿產后形成年產48萬片12英寸功率芯片的生產能力。2023年1月，華虹半導體及其全資子公司華虹宏力、國家集成電路產業基金二期、無錫市實體訂立合營協議，從事65nm/55nm至40nm工藝的12英寸晶圓的制造及銷售。以大功率IGBT模塊、MOSFETIPM模塊和其他系統級集成封裝為主營業務的中芯紹興二期項目將投資61.3億元，實施項目擴產，預計產能將提升至每月10萬片。

　　在李國強看來，用于能源電子的功率半導體品類集中、用量大，存在較大的增長空間，當前仍可繼續擴張其產能。鼓勵廠商加大研發投入，提高產品制造工藝和設計能力，同時鼓勵終端產品支持國產功率半導體，以逐步提升國內功率產品的市場份額。

　　豐富傳感器產品類型

　　相較于功率半導體器件，用于能源電子產業的傳感類器件具有種類龐雜的特點。《指導意見》指出，要發展小型化、低功耗、集成化、高靈敏度的敏感元件，集成多維度信息采集能力的高端傳感器、新型MEMS傳感器和智能傳感器，突破微型化、智能化的電聲器件和圖像傳感器件。

　　而之所以要發展此類器件的原因，與電網系統智能化的發展趨勢密切相關：為提升能源系統的能源利用效率，電力行業正在進行智能化改造。在發電環節，利用智能傳感器進行優化，可提高單位時間內的發電效率。舉個簡單的例子，將感光傳感器安裝在光伏太陽能電池板上，讓電池板根據當天的日照情況調整角度，便可提升其單位時間內的發電量。在能源管理環節，電力行業正在逐漸改變原本粗放的管理方式，管理系統的智能化程度對于能源管理效果來說更加重要。此外，多維度信息采集能力、電量整體調配能力影響到整個電網系統的能源利用效率，這些也需要提高基于智能傳感器的信息采集的準確度。

　　長期以來，電力網絡管理系統建設智能化程度較低，用于該領域的傳感器數量少，使得國內該領域的傳感器技術發展相對滯后。加之傳感器市場本身存在單件產品附加值低、產品類型多樣化的特點，國內生產企業大多規模較小，覆蓋到的產品類型也較為有限。相比之下，海外大廠的產品類型則更為豐富，其資產規模也更大。

　　漢威科技集團研究院常務副院長武傳偉在接受《中國電子報》記者采訪時亦表示，傳感器領域存在行業松散、體系不全、檢測認證機構稀缺等問題。

　　為解決此類問題，李國強認為，應該發揮規模效益。一方面，鼓勵設計公司提高產品質量和性能，在把握國內市場的基礎上開拓全球市場，進而實現以高營收支持企業長期發展；另一方面，為拓展企業產品類型，降低單一企業研發成本，鼓勵企業通過合作、并購等方式組成更大的經濟實體，從而提高公司的整體效益。

　　制定行業統一標準

　　“如果能源管理是離散的，沒有完整的體系、統一的標準，則能源管理效果無從談起。”中國傳感器與物聯網產業聯盟常務副理事長郭源生在接受《中國電子報》記者采訪時表達了這樣的觀點，“相關部門應當從能源信息化問題入手，針對能源產生、輸送、管理和使用四個環節，經過進行系統性診斷、分析與判斷，提供完整的信息化戰略定位與頂層設計，以問題為導向，制定全產業鏈技術創新方案與智能化發展路線圖，避免形成新的信息'孤島化''碎片化'問題，以實現基礎產業發展的市場有效性和技術創新的可持續性。”

　　對于能源電子相關功率半導體與傳感器產業來說，同樣要保持系統思維，以目標為導向，協調各方發展。以功率半導體產業為例，當前高品質功率半導體產品本土化率低是業界公認的問題。提高國內產品產量僅能夠解決供應的問題，而要提高終端市場對國產功率半導體產品的認可度，還需要借助給予終端廠商相應補貼等措施，提高其對國內產品的信心，從而為國內產品迭代提供更多空間。

　　在郭源生看來，行業主管部門作為協調者、管理者，要對能源的數字化、信息化進行明確的戰略定位和頂層設計，同時要建立系統規范的標準體系，從而指導企業進行有序、科學、精準的面向市場的創新。標準不統一是以傳感器為代表的行業最為突出的問題，給行業發展帶來很大阻力。因此，郭源生認為應該在明確市場戰略定位的基礎上，聯合政府部門與相關企業，制定技術路線、技術標準以及產品目錄清單。由此，既可以給優質產品以認證肯定，又可以將不符合標準的、劣質的產品“拒之門外”。

　　《指導意見》涉及多種類型的元器件，覆蓋推進重點終端市場應用、高度重視產業安全規范和有序發展、強化組織保障措施等多個方面。郭源生強調，《指導意見》為推動能源產業與電子信息產業深度融合與協同發展提供了政策性指導，在《指導意見》具體落地時，相關單位要發揮好主體作用和協同作用，避免在政策設計、標準制定與完善、產業化應用和市場對接中的錯位與缺失問題。(記者 姬曉婷)

　　轉自：中國電子報

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