你是股神：“碳中和”与半导体之间有哪些关系？

你是股神：“碳中和”与半导体之间有哪些关系？

你是股神

近日举办的全国两会上，“碳达峰”、“碳中和”这些陌生的词汇屡屡被科技大佬提及。

全国人大代表、腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾提到，推动我国科技企业实现碳中和，意义不仅在于科技企业自身的节能减排，更重要的是鼓励科技企业加强技术研发创新，以碳中和为契机，倒逼我国低碳技术转型。

全国政协委员、百度董事长兼首席执行官李彦宏表示，交通是群众最关心的民生问题之一，也是碳排放的重要领域之一。大力发展低碳交通，利用人工智能、5G等新技术，加快自动驾驶商用和智能交通普及，能有效缓解交通拥堵，让老百姓出行更绿色便捷，实现“碳达峰”与经济高质量发展协调统一。

1、“碳达峰”、“碳中和”究竟是什么？

那么“碳达峰”、“碳中和”究竟是什么，为什么会被广大科技大佬所关注，它与半导体之间又有哪些联系呢？

“碳达峰”、“碳中和”与当前国家推崇的绿色环保政策关系密切，数百年来，全球碳排放增长19倍，造成严重的环境问题，甚至威胁人类生存。随着能源环保相关政策的陆续推进，中国展现出全面绿色转型、推动全球可持续发展的决心和责任，去年9月下旬，我国宣布力争于2030年前，二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。中央经济工作会议更是将“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年的重点任务之一。

“碳达峰”，就是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。“碳中和”指的是，在一定时间内，通过植树造林、节能减排等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。

“碳中和”，是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。

2、节能减排低碳生活，功率半导体大有可为

当前，国内新能源产业发展热火朝天，光伏、新能源汽车、充电桩等等，这些行业的技术发展背后都有着功率半导体的影子。通俗点来说，节能环保，低碳生活的本质，就是对能量进行合理的管理，降耗才能减少碳排放。在半导体领域中，能量也就是功率，功率P＝IV，对电压电流的运用进行有效的控制，这就是功率半导体的意义。

早期的功率半导体包括大功率二极管、晶闸管等等，主要用于工业和电力系统，因此也被称为电力电子器件。随着以功率MOSFET器件为代表的新型功率半导体器件的迅速发展，现在功率半导体器件在计算机、通行、消费电子、汽车电子 为代表的4C行业（computer、communication、consumer electronics、cartronics）应用也越来越广泛。

作为电子装置电能转换与电路控制的核心，功率半导体通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换。功率半导体可以分为功率 IC 和功率分立器件两大类，其中功率分立器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品，根据 IHS Markit 的预测，MOSFET 和 IGBT 是未来 5 年增长最强劲的半导体功率器件。

（来源：华润微招股说明书）

具体来看，MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）是一种可以广泛使用在模拟与数字电路的场效应晶体管。MOSFET具有高频、驱动简单、抗击穿性好等特点。MOSFET在下游的应用领域中，消费电子、通信、工业控制、汽车电子占据了主要的市场份额，其中消费电子与汽车电子占比最高。在消费电子领域，主板、显卡的升级换代、快充、Type－C接口的持续渗透持续带动MOSFET的市场需求，在汽车电子领域，MOSFET在电动马达辅助驱动、电动助力转向及电制动等动力控制系统，以及电池管理系统等功率变换模块领域均发挥重要作用，有着广泛的应用市场及发展前景。

IGBT（绝缘栅双极晶体管）是由双极型三极管BJT和MOSFET组成的复合全控型电压驱动式功率器件。IGBT具有电导调制能力，相对于MOSFET和双极晶体管具有较强的正向电流传导密度和低通态压降。IGBT的开关特性可以实现直流电和交流电之间的转化或者改变电流的频率，有逆变和变频的作用，可以应用于逆变器、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGBT是国家16个重大技术突破专项中的重点扶持项目，被称为电力电子行业里的“CPU”。在中低电压领域，IGBT广泛应用于新能源汽车和消费电子中；在1700V以上的高电压领域，IGBT广泛应用于轨道交通、清洁发电、智能电网等重要领域。

由于功率半导体电路结构简单，因此核心环节不在于设计，不需要像数字逻辑芯片投入大量资本。在制造环节，功率半导体不需要追赶摩尔定律，产线对先进设备依赖度不高。鉴于功率半导体的长寿命、高稳定性特点，功率半导体的难点在于材料选择、晶圆制造、封装和模组集成。

3、国内功率半导体市场有多大？

根据IHSMarkit预测，2018年全球功率器件市场规模约为391亿美元，预计至2021年市场规模将增长至441亿美元，年化增速为4．1％。目前国内功率半导体产业链正在日趋完善，技术也正在取得突破。同时，中国也是全球最大的功率半导体消费国，2018年市场需求规模达到138亿美元，增速为9．5％，占全球需求比例高达35％。预计未来中国功率半导体将继续保持较高速度增长，2021年市场规模有望达到159亿美元，年化增速达4．8％。

（数据来源：IHS Markit    华润微电子招股说明书）

就国内外功率半导体发展情况来看，目前我国已经通过大力研发与外延并购，在芯片设计与工艺上不断积累，实现了功率二极管、整流桥、晶闸管等传统的功率半导体产品的突破，具备与国外一线品牌竞争的水平实力；在中低压MOSFET产品、特定领域的电源管理IC、MOSFET、IGBT等产品领域的技术研发亦有所成就。

在国家政策支持，产业生态逐渐完善，人才水平逐渐提高的背景下，中国本土企业有望进一步向高端功率半导体领域迈进。

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