深耕“新”领域 领跑“芯”赛道 | 中国平煤神马报

12月26日,河南电子半导体产业园内的中国平煤神马集团中宜创芯公司生产车间里一派忙碌景象。

今年年初,在集团碳化硅半导体实验室,全省第一块8英寸碳化硅单晶晶锭成功长出。此后,中宜创芯公司再次冲破技术极限,将碳化硅粉体纯度提升至7N8,在国内行业领域遥遥领先。填补省内空白、占据行业领先地位,来自于集团加快培育新材料领域新质生产力的探索与实践。

布局:向第三代半导体碳化硅材料进军

半导体产业是国家重点支持的战略性新兴产业。碳化硅是半导体产业的重要基础材料,具有高禁带宽度、高电导率、高热导率等优势,适用于制作高温、高频、抗辐射及大功率电子器件,在光电子和微电子、5G基站、新能源汽车、光伏、风电、高铁、快充等领域应用潜力巨大。随着碳化硅器件未来大范围应用,市场规模有望达到万亿级。

2022年2月,集团领导深刻把握第四次工业革命发展趋势,以超前的战略眼光,向新材料赛道进军。集团抽调精兵强将,组成项目调研团队,启动第三代半导体碳化硅材料调研。做出这样的前瞻布局,来自审慎的思考,以及集团原有的产业链优势。

早在2000年,集团就开始进军碳化硅精细微粉行业。此后,随着光伏行业的崛起,碳化硅精细微粉作为光伏刃料,搭上发展快车。集团下属易成新材公司拥有国内首家生产出符合国际JIS标准的精细微粉厂家,拥有碳化硅微粉CNAS国家认可实验室、河南省晶体硅切割精细微粉工程技术研究中心,是行业龙头单位,一大批经验丰富的技术人才和技术工人,具有产业和人才基础,且与新大新材重组实现公司资产证券化,最终实现易成新能上市,种下了集团新能源新材料产业发展的又一颗种子。

同时,集团还拥有针状焦规模化生产基地、电子级(区熔级)多晶硅的核心技术和高纯硅烷气、氢气等多种电子级气源的稳定供应基地,可以实现碳化硅半导体原材料的全要素保障。

有基础、有保障、有团队、有未来。集团成立的第三代半导体项目课题组,历经半年多时间,行走十万公里、23个城市,为全省拿出了第一份第三代半导体碳化硅行业可行性发展报告。

投建:90天建成项目并试生产,创造“河南速度”

详实的报告支撑项目快速筹建。为了慎重投资,集团决定先建设一条示范线,为后期规模化生产摸石探路。

但因为行业暴涨等原因,市面上压根就买不来设备,即便是定制,也需要近一年的时间。但市场等不起。相关资料显示,2022年,国内电子级高纯碳化硅粉体的需求量是700吨,2023年需求量为2000吨左右,未来也将几何级增长。只有尽快投产,才能抓住市场窗口期,为集团再添利润增长点。

在最关键的时候,集团党委书记、董事长李毛带队到山西烁科走访,并三去日本,奔赴浙江、山西、南京等地调研,彰显了集团坚定发展第三代碳化硅半导体材料的决心和信心。经过几轮艰苦的谈判,最终,解决了示范线设备的问题。

建设的过程也异常艰苦。从选择设计院到旧厂房改造,从工艺管线铺设到培训操作工人,都是边干边学。

2022年,仅用67天就建成碳化硅半导体材料示范线,第一炉碳化硅粉体和第一块碳化硅晶锭也先后出炉,产品质量均达到国内一流水平,填补了“河南空白”。

2023年5月24日,中宜创芯公司正式成立。2023年6月20日,中宜创芯年产2000吨碳化硅半导体粉体项目(一期)开工建设。

仅用90天时间,该项目就建成并开始试生产,创造了国内行业建设最快、投产最快、达产最快的“河南速度”,被省委赞誉为“转型发展的典范,贯彻省委换道领跑战略的典范,打造世界一流企业的典范”。

突破:打破技术壁垒,填补行业空白

进军“陌生领域”尤其是进军国家战略性新兴产业,绝非一场轻松的战役。为了实现技术的自主独立,中宜创芯在项目加速建设的同时,研发的脚步一刻也不敢慢。

在浙江大学,历经数次谈判,建成浙大平煤神马碳化硅半导体联合实验室,形成完整碳化硅功能材料产品质量研发管控体系;在无锡,与民营企业连科半导体深度合作,组建中宜连科联合研发平台,形成大型成套设备研发体系;在天津,联手行业工艺设计头把交椅企业十一科技,形成生产工艺设计建设体系。

外部合纵连横,内部加速发力。碎料过程中杂质污染是行业难题。历经60多天攻关,该公司成功设计出新型无污染碎料装置并投入使用,行业领军人物、中科院院士杨德仁团队高度称赞其填补了“行业空白”。

为了打破“国内直径0.4毫米以上颗粒只有55%”的技术壁垒,该公司实施团队攻关,经过几十次试验改进,不断调整原料掺入比例,调整升温阶段、高温合成阶段以及合成后期三个不同阶段的压力和炉温,最终将粉体正品率由55%增至85%,提高了30个百分点,又一行业“卡脖子”被攻破。2024年9月27日,该公司联合中国电子材料行业协会粉体技术分会牵头的《晶体生长用高纯碳化硅粉体》团体标准立项评审会在平顶山顺利召开。

……

短短1年多的时间,该公司先后完成管理创新2项、创新成果近10项,攻克多个行业难题,对中国碳化硅半导体行业的健康发展起到了关键的指导作用。产品纯度从最初的6N(99.9999%)提升到7N(99.99999%),再到现在的7N8(99.999998%),接近世界行业塔尖;建成国内最大碳化硅半导体粉体生产装置,形成了一批具有核心技术的知识产权,填补多个行业空白。

启示

前瞻谋划,是高质量发展的前提基础。集团前瞻谋划新材料产业发展路径,将中宜创芯纳入专精特新企业管理,并列入集团重大战略科研课题,采用五项特别规定进行管理,在用工、薪酬、资金和高端人员引进上开辟了“绿色通道”“快速通道”,为企业发展提供了有力保障,实现了起步早、发展稳、见效好的目标。

科技创新,是高质量发展的强大支撑。充分发挥科技引领和支撑作用,在专项技术研发、人才队伍建设、高端人才引进上、市场拓展上不走寻常路,以创新之举有效增强企业竞争力、创新力,为战胜各种风险挑战、保持行业领先夯实了基础。

敢于突破,是高质量发展的厚重根基。不敢向“陌生区”突破,就不可能有未来。面对设备技术壁垒,不等不靠;面对研发难题,不迷茫不退缩。只有以破除一切制约高质量发展的观念壁垒、制度障碍、路径依赖,拥有敢破敢立的勇气,才能蹚出高质量发展的新路。

团队精神,是高质量发展的最强动力。企业发展不仅要有强大的物质基础,更要有强大的精神动力。只有发挥自上而下、目标一致、同心同德、协同作战的团队精神,在前进路上奋力奔跑,跨过沟沟坎坎,越过激流险滩,才能劈波斩浪,抵达既定的目标。

未来征途,集团将培育出更多在新材料领域领跑行业的创新型企业,实现建设全球优秀的功能材料领军企业的宏伟蓝图。