編者按：4月13日，《中國(guó)青年報(bào)》頭版刊發(fā)文章《“青”動(dòng)能開拓新賽道》，講述中國(guó)電科青年科技工作者以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的實(shí)踐成果。
近日，位于石家莊的中國(guó)電科產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地里，一片繁忙：24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線正在生產(chǎn)自主研發(fā)的MEMS器件，連今年春節(jié)假日都不曾停歇；研究院的工程師們更是為了提高產(chǎn)能，不斷展開聯(lián)合攻關(guān)。
中國(guó)電科產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院（以下簡(jiǎn)稱“研究院”）自1956年從事半導(dǎo)體研究，是我國(guó)半導(dǎo)體、傳感器與微系統(tǒng)、集成電路原創(chuàng)技術(shù)策源地。2023年5月12日，習(xí)近平總書記來到研究院考察調(diào)研，他勉勵(lì)科技工作者再接再厲、勇攀科技高峰，不斷攻克前沿技術(shù)，打造更多科技自立自強(qiáng)的大國(guó)重器。
作為有著60多年歷史的科研國(guó)家隊(duì)，研究院近年來不斷整合科技創(chuàng)新資源，在服務(wù)發(fā)展新能源汽車、航空航天、人工智能等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)中，佳績(jī)頻出：2023年自主研發(fā)的MEMS慣性器件與系統(tǒng)、MEMS壓力傳感器、MEMS安全氣囊傳感器均首次實(shí)現(xiàn)“百萬量級(jí)”裝車交付；碳化硅功率產(chǎn)品批量供應(yīng)超千萬只，新簽合同翻倍增長(zhǎng)……
以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，積極培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。在中國(guó)電科產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院院長(zhǎng)卜愛民看來，這些在技術(shù)突破和市場(chǎng)拓展中取得的成績(jī)，已成為研究院助力發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的代表，而青年科技工作者更釋放出強(qiáng)大的“青”動(dòng)能，在新賽道角逐中接過重?fù)?dān)、向新發(fā)力。
發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力帶來新機(jī)遇
“在過去的一年，紛至沓來的訂單呈現(xiàn)‘爆發(fā)式’增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?！北P點(diǎn)2023年，研究院芯片技術(shù)研究所副主任周國(guó)頗為自豪：研究院生產(chǎn)的碳化硅功率產(chǎn)品種類增加了近十倍，產(chǎn)值達(dá)到2022年的3倍。
碳化硅作為典型的第三代半導(dǎo)體材料，在飽和電子漂移速率、熱導(dǎo)率以及抗輻射等關(guān)鍵參數(shù)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)代電力電子領(lǐng)域?qū)Ω吖β?、高電壓、高頻率具有巨大需求，也是碳化硅功率產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域。
作為一名80后技術(shù)帶頭人，周國(guó)認(rèn)為研究院取得好業(yè)績(jī)離不開國(guó)家培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力過程中帶來的新機(jī)遇。
第三代半導(dǎo)體在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用潛力。國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要都明確指出支持碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體發(fā)展。
周國(guó)告訴記者，隨著新應(yīng)用場(chǎng)景的快速解鎖，市場(chǎng)需求的爆發(fā)，研究院基于多年積累和技術(shù)攻堅(jiān)，生產(chǎn)的碳化硅產(chǎn)品也“瓜熟蒂落”，這幾年迅速推廣應(yīng)用于新能源汽車、智能家電、光伏等多個(gè)領(lǐng)域。
特別是隨著國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力的快速崛起，給汽車行業(yè)帶來新理念、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新模式。截至2023年底，我國(guó)新能源汽車保有量達(dá)2041萬輛，全年新注冊(cè)登記743萬輛。
2022年，為了在新賽道角逐中搶占先機(jī)，研究院全面開啟“碳化硅年”發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)碳化硅在電力電子領(lǐng)域運(yùn)用發(fā)展，圍繞“技術(shù)突破”和“市場(chǎng)拓展”兩個(gè)重點(diǎn)深入布局。
研究院在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)中拉動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的發(fā)展：以現(xiàn)有的碳化硅工藝生產(chǎn)線為硬件基礎(chǔ)，開展封裝、模塊、檢測(cè)、應(yīng)用、科技孵化與服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，推出一系列第三代半導(dǎo)體射頻芯片、電力電子芯片等產(chǎn)品。
深入布局碳化硅應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域，成為加快打造第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(zhǎng)”，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)——已成為研究院青年科技工作者的目標(biāo)與使命。目前，他們研制的多款650V-1200V碳化硅MOSFET產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)知名新能源汽車廠商實(shí)現(xiàn)批量上車應(yīng)用?！翱墒管囕v充電速度提高5-10倍，續(xù)航里程提高8%以上，損耗降低50%。”周國(guó)的同事、85后技術(shù)骨干王永維向記者介紹。
周國(guó)所在的芯片技術(shù)團(tuán)隊(duì)基本都是80后、90后。在產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)的過程中，他和年輕的同事們先后解決了幾十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題，保障了產(chǎn)業(yè)鏈上下游供應(yīng)安全。碳化硅功率產(chǎn)品的生產(chǎn)線24小時(shí)不停，為了隨時(shí)解決出現(xiàn)的問題，年輕的工程師們保持著“全天候”的工作狀態(tài)。
技術(shù)攻堅(jiān)，每前進(jìn)一步都要付出艱苦努力。目前，他們研發(fā)生產(chǎn)的碳化硅功率產(chǎn)品，也應(yīng)用于空調(diào)中，貢獻(xiàn)的用電效率以百分之零點(diǎn)幾的速度在提升?！皠e小看這百分之零點(diǎn)幾的意義。”周國(guó)頗有成就感：“中國(guó)市場(chǎng)這么大，一年下來，省下來的電量非常可觀！”
科研人才“含青量”直線上升
“萬物互聯(lián)時(shí)代，只要需要感知的領(lǐng)域，都需要傳感器?！毖芯吭篗EMS傳感器團(tuán)隊(duì)的90后技術(shù)骨干付迪告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，MEMS傳感器應(yīng)用到汽車上，就化身成汽車“五官”，能實(shí)時(shí)檢測(cè)和測(cè)量加速度、傾斜、旋轉(zhuǎn)和多自由度運(yùn)動(dòng)，精確完成“全天候”定位定向，無人駕駛技術(shù)就使用MEMS傳感器。
當(dāng)前，研究院研發(fā)的MEMS慣性器件與導(dǎo)航系統(tǒng)，更能在GPS、北斗、5G等信號(hào)不佳時(shí)“挺身而出”，利用感知的道路信息和對(duì)汽車航跡的推演，提供即時(shí)定位和導(dǎo)航功能。
面對(duì)市場(chǎng)激增的產(chǎn)品訂單，研究院的產(chǎn)能也要跟上。2022年8月初，MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地項(xiàng)目開始建設(shè)，并于2024年1月6日竣工，也成為今年石家莊市首個(gè)正式竣工的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。研究院MEMS傳感器生產(chǎn)能力也提高到每年新增2000萬只（套），一舉破解此前產(chǎn)能不足的困擾。
付迪所在的MEMS傳感器團(tuán)隊(duì)，隨著行業(yè)快速崛起，人數(shù)從二三十人增加到了近一百人，而其中的“含青量”更是直線上升——目前平均年齡已在35歲之下。
2014年大學(xué)畢業(yè)后，付迪就加入了團(tuán)隊(duì)。整整十年，這個(gè)90后已成長(zhǎng)為技術(shù)骨干，同時(shí)也見證了研究院MEMS傳感器向行業(yè)前沿挺進(jìn)的歷程。
2017年，團(tuán)隊(duì)就開始與國(guó)內(nèi)某重點(diǎn)車企合作研發(fā)智能卡車。付迪被委派到廠家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。當(dāng)年他出差280天，全程參與車輛測(cè)試，“那年僅測(cè)試行程就超過了一百萬公里?！?/p>
事非經(jīng)過不知難。隨著核心技術(shù)不斷突破，時(shí)下國(guó)內(nèi)大多數(shù)汽車廠家都已成為了研究院的用戶。付迪告訴記者，隨著研究院的團(tuán)隊(duì)研發(fā)成功，近年來，一些國(guó)產(chǎn)新能源汽車上使用的MEMS慣性器件與系統(tǒng)也變得“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”。
