ICC訊 今年政府工作報(bào)告明確提出,要建立未來(lái)產(chǎn)業(yè)投入增長(zhǎng)和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制,培育發(fā)展未來(lái)能源、量子科技、具身智能、腦機(jī)接口、6G等未來(lái)產(chǎn)業(yè)。構(gòu)建促進(jìn)專精特新中小企業(yè)發(fā)展壯大機(jī)制,培育獨(dú)角獸企業(yè)。高效用好國(guó)家創(chuàng)業(yè)投資引導(dǎo)基金,大力發(fā)展創(chuàng)業(yè)投資、天使投資,政府投資基金要帶頭做耐心資本,推動(dòng)更多初創(chuàng)企業(yè)加快成長(zhǎng)為科技領(lǐng)軍企業(yè)。
未來(lái)產(chǎn)業(yè)是新質(zhì)生產(chǎn)力的核心載體,而半導(dǎo)體技術(shù),正是支撐各大未來(lái)產(chǎn)業(yè)落地突破、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的底層核心使能技術(shù)。本文將逐一拆解這些未來(lái)產(chǎn)業(yè)賽道,厘清半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在其中的主要機(jī)遇與發(fā)力方向。
01 未來(lái)能源:第三代寬禁帶半導(dǎo)體迎來(lái)規(guī)模化應(yīng)用機(jī)遇
“未來(lái)能源”并非全新概念,此前已多次出現(xiàn)在國(guó)家級(jí)產(chǎn)業(yè)政策文件中。2024年1月,工業(yè)和信息化部等七部門發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》就已明確,未來(lái)能源的發(fā)展要聚焦核能、核聚變、氫能、生物質(zhì)能等重點(diǎn)領(lǐng)域,打造“采集—存儲(chǔ)—運(yùn)輸—應(yīng)用”全鏈條的未來(lái)能源裝備體系。研發(fā)新型晶硅太陽(yáng)能電池、薄膜太陽(yáng)能電池等高效太陽(yáng)能電池及相關(guān)電子專用設(shè)備,加快發(fā)展新型儲(chǔ)能,推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)融合升級(jí)。
本質(zhì)上,未來(lái)能源是指為應(yīng)對(duì)氣候變化、保障能源安全與滿足可持續(xù)發(fā)展需求,正在加速研發(fā)、部署并逐步替代傳統(tǒng)化石能源的清潔、高效、低碳或零碳的能源體系。它不僅是能源技術(shù)的革新,更是新質(zhì)生產(chǎn)力在能源領(lǐng)域的核心承載,強(qiáng)調(diào)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字化、智能化手段,重構(gòu)能源的生產(chǎn)、消費(fèi)與管理模式。
而未來(lái)能源全場(chǎng)景的落地,關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)高效率電能轉(zhuǎn)換,以及器件在高壓、高溫、高頻工況下的穩(wěn)定運(yùn)行,這正是第三代寬禁帶半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)所在。其中,碳化硅(SiC)器件憑借優(yōu)異的耐高壓、低損耗特性,成為新能源汽車主驅(qū)逆變器、儲(chǔ)能逆變器、光伏逆變器、直流充電樁等場(chǎng)景的核心器件;氮化鎵(GaN)器件則憑借高頻、高效的特點(diǎn),廣泛適配消費(fèi)電子快充、數(shù)據(jù)中心電源、儲(chǔ)能變流器等應(yīng)用場(chǎng)景。除此之外,第四代半導(dǎo)體材料中的氧化鎵、金剛石,也憑借更極致的材料性能,在未來(lái)能源的超高壓、大功率場(chǎng)景中展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?
02 量子科技:半導(dǎo)體工藝,是量子芯片走出實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵
以量子計(jì)算、量子通信和量子精密測(cè)量為代表的量子信息技術(shù)是量子科技的重要組成部分,也是培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建新質(zhì)生產(chǎn)力、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向之一。經(jīng)過(guò)四十余年發(fā)展,量子信息領(lǐng)域逐步從基礎(chǔ)研究走向基礎(chǔ)與應(yīng)用研究并重,開始進(jìn)入科技攻關(guān)、工程研發(fā)、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)培育一體化推進(jìn)的發(fā)展階段。
在量子計(jì)算的多條主流技術(shù)路線中,半導(dǎo)體量子點(diǎn)(硅基自旋量子比特)路線是與現(xiàn)有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)體系適配度最高的方向,其核心原理是通過(guò)與CMOS兼容的成熟工藝,在硅/硅鍺異質(zhì)結(jié)構(gòu)中構(gòu)建量子點(diǎn),目前Intel、QuTech、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等全球頂尖科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)均重點(diǎn)布局該路線。
這條技術(shù)路線的產(chǎn)業(yè)化突破,對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié)提出了極高的精細(xì)化要求,也同步催生了全新的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。具體來(lái)看,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的核心機(jī)會(huì)集中在四大方向:特種硅材料制備工藝、極低溫封裝與互連技術(shù)、用于量子點(diǎn)陣列制造的高精度刻蝕與薄膜沉積設(shè)備,以及面向量子電路設(shè)計(jì)的Q-EDA工具這一新興賽道。
2025年5月,本源科儀(成都)科技有限公司自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)量子芯片設(shè)計(jì)工業(yè)軟件Q-EDA“本源坤元”歷經(jīng)第五次技術(shù)迭代,已成功突破大規(guī)模量子芯片設(shè)計(jì)的技術(shù)瓶頸。國(guó)產(chǎn)量子芯片設(shè)計(jì)工業(yè)軟件Q-EDA“本源坤元”自2022年首次亮相并填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白以來(lái),已圍繞“大規(guī)模、高精度、自動(dòng)化”的核心目標(biāo),成功進(jìn)行了五次技術(shù)迭代升級(jí)。以72比特量子芯片設(shè)計(jì)為例,經(jīng)過(guò)第五次迭代后的“本源坤元”,在工藝設(shè)計(jì)套件的支持下,能夠自動(dòng)完成一站式快速版圖生成,僅需6分50秒即可高效繪制出72比特量子芯片的完整版圖。
盡管量子計(jì)算整體仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期,但成熟的半導(dǎo)體制造能力,是量子芯片實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集成、走向產(chǎn)業(yè)化落地的唯一現(xiàn)實(shí)路徑,相關(guān)設(shè)備、材料、IP、EDA廠商可提前布局卡位,搶占產(chǎn)業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
03 具身智能:高算力低功耗AI芯片與感知芯片集群成剛需
具身智能(Embodied Intelligence)是人工智能與機(jī)器人學(xué)交叉的前沿領(lǐng)域,強(qiáng)調(diào)智能體通過(guò)身體與環(huán)境的動(dòng)態(tài)交互實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和進(jìn)化,其核心在于將感知、行動(dòng)與認(rèn)知深度融合?。近年來(lái),以人形機(jī)器人為代表的中國(guó)具身智能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,基本實(shí)現(xiàn)核心硬件自主,在運(yùn)動(dòng)控制與智能決策、多模態(tài)與端到端能力等方面取得了諸多突破。
人形機(jī)器人的實(shí)時(shí)感知、快速?zèng)Q策與精準(zhǔn)執(zhí)行,對(duì)核心芯片提出了高算力、低延遲、低功耗的嚴(yán)苛要求,也為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了三大機(jī)遇:一是用于物理AI模型訓(xùn)練、推理與端側(cè)部署的AI加速芯片;二是覆蓋視覺(jué)、IMU、觸覺(jué)、麥克風(fēng)陣列等場(chǎng)景的多模態(tài)傳感器芯片集群;三是集成通信、安全、實(shí)時(shí)控制功能的MCU/SoC主控芯片。
產(chǎn)業(yè)端的融資動(dòng)態(tài),也印證了具身智能賽道的高景氣度與國(guó)家層面的戰(zhàn)略傾斜。3月2日,國(guó)內(nèi)具身智能機(jī)器人企業(yè)銀河通用官宣完成25億元新一輪融資,投資方囊括了國(guó)家人工智能產(chǎn)業(yè)投資基金、中國(guó)石化、中信控股、中國(guó)銀行、上汽金控、中芯聚源等多家國(guó)家級(jí)、產(chǎn)業(yè)級(jí)資本,老股東也持續(xù)追加投資。值得關(guān)注的是,國(guó)家人工智能產(chǎn)業(yè)投資基金隸屬于國(guó)家大基金三期,此次投資也是國(guó)家大基金三期首次入局具身智能賽道,充分體現(xiàn)了頂層資本對(duì)該領(lǐng)域核心硬件與半導(dǎo)體技術(shù)的長(zhǎng)期看好。
04 腦機(jī)接口:需要全鏈條半導(dǎo)體技術(shù)突破
2026年,腦機(jī)接口首次被寫入政府工作報(bào)告,正式躋身國(guó)家重點(diǎn)培育的未來(lái)產(chǎn)業(yè)行列,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略地位迎來(lái)全面躍升。此前,工業(yè)和信息化部等七部門已聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展劃定清晰路線:提出到2027年實(shí)現(xiàn)電極、芯片、整機(jī)產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,到2030年產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力邁入世界前列的發(fā)展目標(biāo)。
2025年也被視作中國(guó)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的“臨床元年”,產(chǎn)業(yè)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)加速向臨床應(yīng)用落地。目前腦機(jī)接口的瓶頸,集中在器件的信號(hào)采集精度、功耗控制、生物相容性與長(zhǎng)期植入穩(wěn)定性等方面,對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)提出了全方位的定制化要求。
從產(chǎn)品與技術(shù)落地來(lái)看,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主要機(jī)遇集中在三大核心方向:一是高通量神經(jīng)記錄/刺激SoC芯片,目前國(guó)產(chǎn)廠商已實(shí)現(xiàn)1000+通道的技術(shù)突破,是腦機(jī)接口信號(hào)交互的核心載體;二是適配腦曲面的柔性電路板(FPC)與柔性封裝技術(shù),解決植入器件與人體組織的適配性難題;三是基于憶阻器的類腦芯片,可實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號(hào)的原位學(xué)習(xí),有望突破馮·諾依曼架構(gòu)的算力瓶頸。
而要實(shí)現(xiàn)上述產(chǎn)品的規(guī)模化落地,還需半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈突破多項(xiàng)核心工藝:包括適配植入場(chǎng)景的生物兼容CMOS工藝開發(fā)、超低噪聲模擬前端(AFE)設(shè)計(jì)、植入式無(wú)線供能與數(shù)據(jù)傳輸芯片研發(fā),以及高密度饋通與3D集成封裝技術(shù)。未來(lái),國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)可深度參與從神經(jīng)電極、核心芯片到封裝測(cè)試的全鏈條環(huán)節(jié),助力我國(guó)打造全球領(lǐng)先的腦機(jī)接口醫(yī)療電子硬件平臺(tái)。
臨床端的突破,正是中國(guó)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)實(shí)力的最好印證。由北京腦科學(xué)與類腦研究所聯(lián)合其孵化的北京芯智達(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司,成功研發(fā)出半侵入式“北腦一號(hào)”、侵入式“北腦二號(hào)”兩套智能腦機(jī)系統(tǒng),技術(shù)水平穩(wěn)居全球第一梯隊(duì)。其中“北腦一號(hào)”更是國(guó)際首個(gè)實(shí)現(xiàn)失語(yǔ)患者語(yǔ)言解碼的無(wú)線全植入腦機(jī)系統(tǒng),2025年3月20日,它完成了全球首例無(wú)線植入式中文語(yǔ)言腦機(jī)接口臨床應(yīng)用,讓漸凍癥失語(yǔ)患者重新獲得了交流能力,這一成果也成功入選“2025 年中國(guó)十大科技進(jìn)展”。
05 6G通信:化合物半導(dǎo)體與光子集成開啟新增長(zhǎng)賽道
6G作為下一代移動(dòng)通信技術(shù)的核心,以太赫茲頻段(>100GHz)通信、空天地一體化組網(wǎng)、AI原生網(wǎng)絡(luò)為三大核心特征,是數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)的核心方向,也是本次政府工作報(bào)告重點(diǎn)提及的未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一。
6G技術(shù)的落地,將推動(dòng)射頻技術(shù)與光電子技術(shù)的深度融合,也為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開辟了全新的增長(zhǎng)戰(zhàn)場(chǎng),核心機(jī)遇集中在四大方向:一是化合物半導(dǎo)體射頻前端芯片,其中氮化鎵(GaN)器件是基站功率放大器的核心方案,磷化銦(InP)器件則成為太赫茲頻段信號(hào)收發(fā)的關(guān)鍵載體;二是硅光集成技術(shù),可廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心高速光互連與6G前傳網(wǎng)絡(luò);三是基于RISC-V架構(gòu)的通信基帶芯片,可大幅降低架構(gòu)授權(quán)成本,提升產(chǎn)業(yè)鏈自主水平;四是高頻先進(jìn)濾波器與天線封裝集成技術(shù),包括BAW/FBAR濾波器、AiP天線封裝等核心環(huán)節(jié)。
整體來(lái)看,化合物半導(dǎo)體、硅光集成、先進(jìn)封裝將成為6G時(shí)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)賽道。
06 結(jié)語(yǔ)
未來(lái)產(chǎn)業(yè)從來(lái)不是遙不可及的概念,而是已經(jīng)形成清晰技術(shù)路線、明確市場(chǎng)需求,正加速落地的新質(zhì)生產(chǎn)力引擎。半導(dǎo)體作為所有未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層使能技術(shù),不再僅僅是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“支撐者”,更將成為技術(shù)路線與產(chǎn)業(yè)生態(tài)的“定義者”。隨著頂層政策的持續(xù)加碼、產(chǎn)業(yè)資本的不斷涌入,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將在與未來(lái)產(chǎn)業(yè)的深度融合中,迎來(lái)全新的發(fā)展機(jī)遇與增長(zhǎng)空間。