当前位置:首页 > 科技资讯 > 正文

宗艳民:从挖掘机到碳化硅,重塑半导体产业链

1987年,年仅23岁的宗艳民大学毕业了,专业为材料科学的他被分配到了灯泡厂担任技术工程师。

同一年,美国北卡罗来纳州立大学的五位毕业生共同创立了Cree(后更名为Wolfspeed),专注于研究第三代半导体材料碳化硅,他们通过刷爆信用卡才雇到了第一位员工。

2002年,宗艳民所在的灯泡厂倒闭,38岁的他下岗后转行卖起了挖掘机。而大洋彼岸的Cree则让碳化硅晶圆从2英寸增长到8英寸成为可能,公司由此起飞。

2025年6月,全球第三代半导体市场发生了两件大事:市值一度高达165亿美元的碳化硅龙头Wolfspeed申请破产,而中国碳化硅公司天岳先进获得了“半导体材料”的年度金奖,此前三十一年,这项大奖从未颁给过中国企业。

业内普遍认为,天岳先进等中国公司的快速发展是Wolfspeed破产的原因之一。而传奇的是,天岳先进的创始人正是当年下海卖挖掘机的宗艳民。

01 碳化硅第一股

宗艳民表示,他十分尊重Wolfspeed,“作为行业先驱,他们把碳化硅衬底从1英寸推进到6英寸,但接下来将是中国主导碳化硅产业链的时代。”

为此,他仍在加速前进。

今年8月20日,2022年在A股上市的天岳先进正式在港股上市,成为唯一的“A+H”上市碳化硅衬底公司。其港股发行的孖展倍数超2800倍,融资申购额近2500亿港元,显示了资本市场对其的极大热情。

宗艳民:从挖掘机到碳化硅,重塑半导体产业链 宗艳民 碳化硅 半导体 产业链 第1张

成立于2010年的天岳先进,专注于碳化硅衬底的研发与生产,2024年导电型衬底市占率22.8%,排名全球前三,当前市值近400亿。

天岳先进的创始人宗艳民的经历非常传奇,从灯泡厂工程师、挖掘机代理商“转型”到研发半导体材料。这些相隔万里的行业背后,是他的技术执念和报国理想。

碳化硅具有击穿电场高、热导率高、抗辐射能力强等优势。采用该材料制备的半导体器件不仅能在高温下运行,还能以较少的电能耗获得更高的运行能力。

在新能源汽车领域,应用碳化硅的逆变器能让特斯拉model 3的零百加速缩短两秒。据英飞凌的实验室测算,碳化硅电驱系统整体损耗比硅基方案减少83.7%,每百公里电能消耗减少1.2-2.1kWh。

尽管碳化硅性能卓越,但制备难度极大。自1980年代以来,主导碳化硅研发及应用的是美日欧的企业。品质、价格、量产等三大难题始终制约着碳化硅的规模化应用。

天岳先进的主要产品碳化硅衬底是制作半导体芯片的底层材料。截至目前,全球前十大功率半导体企业中的一半都是天岳先进的客户,包括英飞凌、博世、安森美等行业巨头。

在9月的一场行业论坛上,宗艳民总结了天岳先进的创业之路:“我们从根本上解决了困扰行业的三大瓶颈——品质、价格和产量,将加速推动碳化硅进入广泛应用时代,逆转硅基材料的拐点就在前方。”

02 挖掘机“挖出”碳化硅

宗艳民毕业于山东轻工业学院(现齐鲁工业大学)硅酸盐系。该系是学校成立最早、师资最强的三大院系之一。他在这里打下了坚实的材料学基础。

大学毕业后,宗艳民被分配到济南灯泡厂当工程师,一干就是15年。

2002年,灯泡厂因经营不善倒闭。38岁的宗艳民拿着失业证开始了自己的创业之路。

当时,城镇化建设全面启动,工程机械供不应求。宗艳民看准时机成立济南天业工程机械公司,代理挖掘机等工程设备。

技术出身的宗艳民把销售公司干成了技术公司。他不满足于只做单纯的销售商,创新成立了具有翻新改造能力的再制造工厂,利用技术将旧机器改造出新机器的性能水平。

宗艳民:从挖掘机到碳化硅,重塑半导体产业链 宗艳民 碳化硅 半导体 产业链 第2张

因为改造后的机器性能卓越且价格只有新机的七成,大受客户欢迎。全球建筑设备巨头沃尔沃还将山东地区唯一授权经销商资格给了宗艳民。

2008年四万亿计划掀起基建热潮,工程机械行业迎来快速发展。宗艳民的企业因此大为受益先后承接了核电项目、南水北调等一系列大型工程。公司营收猛增快速做到了“年销售额30亿利润一两个亿”的规模。

财务自由的宗艳民并不准备卖一辈子挖掘机。据报道他总是“随身携带”实验室没事就研究半导体材料还在公司停放挖掘机的大院里搭建了一个2000平米的实验室。

2010年宗艳民成立了天岳先进下决心发挥所学进军材料行业。

一个偶然的机会宗艳民得知山东大学蒋民华院士成功培育出碳化硅单晶但直到2011年蒋院士去世也未能实现产业化。

蒋民华是我国著名材料学家1990年代担任过“863计划”新材料领域专家组组长和首席科学家。

在1980-2000年代国外碳化硅企业开始起跑美国Cree培育出2-4英寸碳化硅衬底日本电装、德国西门子启动研发碳化硅功率器件英飞凌开建2英寸碳化硅晶圆生产线。

在中国挑起技术追赶重任的是中国科学院物理所、山东大学、中国电科46所等科研单位。据46所的一位工程师回忆:“当时国内只有3个团队在做几乎没有产业的概念。”

2000年65岁的蒋民华把碳化硅作为主要研究方向亲自带队攻坚碳化硅衬底的加工。

据中科院物理所的科研人员介绍由于国外研究成果高度保密他们是在没有任何技术、设备的情况下从零开始光是摸清碳化硅晶体的生长规律就用了6年时间。

在科研工作者通过不懈努力解决了各种技术难题后碳化硅晶体尺寸从厘米级扩大到2-3英寸继美、日、德之后使我国成为第4个有能力生长碳化硅晶体的国家。

技术落地:上千次的失败