1987年，23歲的宗豔民大學畢業，學材料的他被分配到燈泡廠當技術工程師。同一年，美國北卡羅來納州立大學的五位畢業生一起創業，他們刷爆信用卡才雇到第一位員工，公司取名Cree（後改為Wolfspeed），主要研究第三代半導體材料碳化矽。2002年，宗豔民所在的燈泡廠倒閉，38歲的他下崗幹起了賣挖掘機的生意，大洋彼岸的Cree則讓碳化矽晶圓有了從2英吋增長到8英吋的可能，公司由此起飛。2025年6月，全球第三代半導體市場發生了兩件大事：市值一度高達165億美元的碳化矽龍頭Wolfspeed申請破產，中國碳化矽公司天岳先進獲得了“半導體材料”的年度金獎，此前三十一年，這項大獎從未頒給過中國企業。業內普遍認為，天岳先進等中國公司進步太快，是導致了Wolfspeed走向破產的原因。事情的傳奇在於，天岳先進的創始人就是當年下海賣挖掘機的宗豔民。宗豔民說，他很尊重Wolfspeed，“作為行業先驅，把碳化矽襯底從1英吋推進到6英吋，但接下來是中國主導碳化矽產業鏈的時代了。”為此，他還在踩大油門。今年8月20日，2022年登陸A股的天岳先進正式敲響港股的上市鐘聲，成為兩市唯一“A+H”上市的碳化矽襯底公司，且其港股發行的孖展倍數超2800倍，融資申購額近2500億港元，顯示了資本市場對其的極大熱情。▲宗豔民（右），來源：天岳先進成立於2010年的天岳先進，專注於碳化矽襯底的研發與生產，2024年導電型襯底市佔率22.8%，排名全球前三，當前市值近400億。天岳先進創始人宗豔民的經歷頗為傳奇，從燈泡廠工程師、挖掘機代理商“轉型”到研發半導體材料，這些相隔萬里的行業背後，是他的技術執念和報國理想。碳化矽具有擊穿電場高、熱導率高、抗輻射能力強等優勢，採用該材料製備的半導體器件，不僅能在高溫下運行，還能以較少的電能耗，獲得更高的運行能力。在新能源汽車領域，應用碳化矽的逆變器，能讓特斯拉model 3的零百加速縮短兩秒，據英飛凌的實驗室測算，碳化矽電驅系統整體損耗比矽基方案減少83.7%，每百公里電能消耗減少1.2-2.1kWh。碳化矽性能卓越，但製備難度極大，1980年代以來，主導碳化矽研發及應用的是美日歐的企業，品質、價格、量產等三大難題始終制約著碳化矽的規模化應用。天岳先進的主要產品碳化矽襯底，是製作半導體晶片的底層材料，截至目前，全球前十大功率半導體企業中的一半都是天岳先進的客戶，包括英飛凌、博世、安森美等行業巨頭。在9月的一場行業論壇上，宗豔民總結了天岳先進的創業之路，“我們從根本上解決了困擾行業的三大瓶頸，品質、價格和產量，將加速推動碳化矽進入廣泛應用時代，逆轉矽基材料的拐點就在前方。”宗豔民畢業於山東輕工業學院（現齊魯工業大學）矽酸鹽系，該系是學校成立最早、師資最強的三大院系之一，他在這裡打下了堅實的材料學基礎。大學畢業後，宗豔民被分配到濟南燈泡廠當工程師，一幹就是15年。2002年，燈泡廠因經營不善倒閉，38歲的宗豔民拿著失業證，開始了自己的創業路。當時，城鎮化建設全面啟動，工程機械供不應求，宗豔民看準時機，成立濟南天業工程機械公司，代理挖掘機等工程裝置。技術出身的宗豔民把銷售公司幹成了技術公司，他不滿足只做單純的銷售商，創新成立了具有翻新改造能力的再製造工廠，利用技術將舊機器改造出新機器的性能水平。▲宗豔民在工廠車間，來源：濟南天業因為改造後的機器性能卓越，價格卻只有新機的七成，大受客戶歡迎，全球建築裝置巨頭沃爾沃，還將山東地區唯一授權經銷商資格給了宗豔民。2008年，四兆計畫掀起基建熱潮，工程機械行業迎來快速發展，宗豔民的企業因此大為受益，先後承接了核電項目、南水北調等一系列大型工程，公司營收猛增，快速做到了“年銷售額30億，利潤一兩個億”的規模。財務自由的宗豔民並不準備賣一輩子挖掘機，據報導，他總是“隨身攜帶”實驗室，沒事就研究半導體材料，還在公司停放挖掘機的大院裡，搭建了一個2000平米的實驗室。2010年，宗豔民成立了天岳先進，下決心發揮所學，進軍材料行業。一個偶然的機會，宗豔民得知山東大學蔣民華院士成功培育出碳化矽單晶，但直到2011年蔣院士去世，也未能實現產業化。蔣民華是中國著名材料學家，1990年代擔任過“863計畫”新材料領域專家組組長和首席科學家。1980-2000年代，國外碳化矽企業開始起跑，美國Cree培育出2-4英吋碳化矽襯底，日本電裝、德國西門子啟動研發碳化矽功率器件，英飛凌開建2英吋碳化矽晶圓生產線。在中國，挑起技術追趕重任的，是中國科學院物理所、山東大學、中國電科46所等科研單位，據46所的一位工程師回憶，“當時國內只有3個團隊在做，幾乎沒有產業的概念。”2000年，65歲的蔣民華把碳化矽作為主要研究方向，親自帶隊攻堅碳化矽襯底的加工。據中科院物理所的科研人員介紹，由於國外研究成果高度保密，他們是在沒有任何技術、裝置的情況下從零開始，光是摸清碳化矽晶體的生長規律就用了6年時間。2002-2009年，科研工作者通過不懈的努力，解決了各種技術難題，將碳化矽晶體尺寸從釐米級擴大到2-3英吋，繼美、日、德之後，使中國成為第4個有能力生長碳化矽晶體的國家。完成從0到1之後，技術如何落地的問題擺在了科研人員的面前，把碳化矽實驗室成果轉化成產業的過程太難了，據《濟南時報》報導，“這個燙手山芋，國企不敢接，民企不願接。”山東大學晶體材料研究院的專家感慨，科學家自己創業，失敗的機率太高，而引進外行介入前沿領域的風險更大，因為企業的老闆往往不懂技術。宗豔民決定將自己所有的財富投入，讓蔣院士的成果產業化。“蔣院士讓人敬佩，如果他畢生研究的先進成果束之高閣，中國將失去一個在半導體技術上的重大機遇。”宗豔民說。值得一提的是，中國最早研究碳化矽的三個科研團隊，都先後成立公司，他們是：中科院物理所與新疆天富聯合組建的天科合達，中國電科院旗下的爍科晶體，以及與山東大學簽約，收購了相關研究成果的天岳先進。這三家公司開啟了中國碳化矽材料的產業化處理程序，如今均在行業名列前茅。碳化矽創業的前六年，公司幾無產出，讓宗豔民切實感受到了馬斯克說過的那句話，“從技術變產品，比開發技術還要難。”用挖掘機的利潤“輸血”碳化矽，三年就投了5個億，很多人都替宗豔民捏把汗，但他做好長期鬥爭的準備，立下了技術研發的核心原則：“只審方案、不問周期、不追失敗”。“我這個人，說好聽叫執著，不好聽叫固執。只要目標可行，就不怕一次次失敗。”宗豔民說。站在蔣院士的研究成果上，天岳先進的碳化矽襯底量產試驗從2英吋開始，最難的是原料合成中的“原子管理”，融化後的碳和矽能形成220個晶型，其中只有一個能用作生成半導體襯底。整個合成過程在密閉的坩堝內完成，溫度必須穩定在2300℃以上，高溫條件下無法調控，研發人員只能不斷調節坩堝結構和保溫材料的配置來最佳化溫差，稍有不慎，就要重來。那幾年，研發團隊幾乎天天吃住在車間，每隔幾個小時就檢測資料，尋找不同溫度、壓強與晶體生長質量的關聯，一遍又一遍地試錯。據招股書顯示，當時公司的利潤都來自非半導體行業，幾大客戶都是珠寶公司，因為不合格的碳化矽襯底能被製成珠寶產品，即廉價版鑽石“莫桑鑽”，為了晶片而生，但得不到晶片客戶和產出的天岳先進，卻靠“珠寶”挺過了技術攻堅的至暗時刻。經過成千上萬次的失敗，生產工藝終於被確定下來，天岳先進在2015和2017年實現了4和6英吋碳化矽晶片襯底的量產，但即便生產出來，晶片類客戶依然是沒有。▲碳化矽襯底，來源：天岳先進半導體行業歷來贏者通吃，國外頭部企業佔據絕大部分的市場份額，國內企業就算技術產品突破，同台競爭也難有優勢，直到2017年，天岳先進仍在生死線上徘徊。轉機在2018年到來，這一年發生了兩件改變碳化矽行業的事，一是馬斯克宣佈在特斯拉Model 3的主驅逆變器使用碳化矽MOSFET，替代傳統的矽基IGBT，讓默默無聞的碳化矽“一朝天下知”；二是突然而至的中美科技競爭，導致半導體產業各環節的產品均有被禁運，國內企業和科研機構遭遇外部斷供，依賴海外產品的企業紛紛將目光轉向國內。已累計投入10多億，並且量產6英吋碳化矽襯底的宗豔民因此得到機會，天岳先進收穫了自己的頭兩個量產訂單客戶，第一個客戶來自無線電探測行業，為公司帶來了7400萬的營收；第二個客戶是通訊領域的龍頭公司，採購碳化矽襯底用於製造5G射頻晶片，合作第一年的採購額是1633萬元，第二年暴漲至1.4億，使天岳先進的營收實現翻倍增長。2019年8月，天岳先進又迎來關鍵一躍，完成了成立以來的首次外部融資，華為的全資子公司哈勃投資，向天岳先進投資1.1億元，持有10%的股份。華為的青睞，讓天岳先進名聲大噪，投資機構蜂擁而至，短短一年內，公司估值上漲了10倍。2022年1月，“中國碳化矽第一股”天岳先進登陸上海科創板，宗豔民很感慨，經過十幾年的技術積累，他們攻克了碳化矽襯底製備的關鍵技術難題，特別是在國際形勢突變，國家最需要的時候，扛住了重任，站穩了腳跟。舊王落幕，新王加冕。今年6月，由日本《電子器件產業新聞》主辦，有31年歷史的半導體年度獎揭曉，天岳先進斬獲“半導體電子材料”類金獎。▲來源：天岳先進這是一項含金量十足、具有行業指標性意義的大獎，入選者不是主動申報，而是由行業專家根據企業的創新成果評選而出，過往的獲獎者有輝達、索尼、美光、東芝等行業巨頭。本次評選，與天岳先進角逐材料金獎的，有三井化學、三菱材料等日本頂尖半導體材料公司。就在天岳先進受到國際同行肯定的同時，美國碳化矽巨頭Wolfspeed正式申請破產重組，這家一度佔據全球60%市場份額的行業龍頭何以至此？盲目自信和市場誤判，以及天岳先進等中國公司崛起，是導致Wolfspeed從山頂跌入谷底的關鍵原因。作為全球首個實現8英吋碳化矽襯底量產的廠商，Wolfspeed投入數十億美元興建工廠，擴大產能，把公司的未來賭在歐美新能源汽車的爆發上。然而，歐美新能源汽車的增速卻不斷放緩，導致Wolfspeed新建工廠的產能利用率只有19%，同時8英吋良率40%的問題也未能解決，結果，本應比6英吋更具成本、技術優勢的8英吋，反倒成了壓垮Wolfspeed的重擔。而天岳先進為代表的中國公司，則抓住機遇，通過將6英吋做出更好性價比成功截胡了Wolfspeed的市場。比如，在與英飛凌等國際廠商的合作中，當競爭對手的6英吋單片襯底賣1000美元時，天岳先進能把成本控制在500美元以下，奪取市場份額。據天岳先進2024年報顯示，當年公司營收17.68億元，同比增加41.37%，歸母淨利潤1.79億元，實現了扭虧為盈，而6英吋導電型碳化矽襯底產品至今仍為其主要收入來源。“尺寸越大，成本越低”是碳化矽襯底公認的降本發展路徑，但若沒有良率和產能的保證，成本是降不下來的，Wolfspeed高達1.7萬美元的單片晶圓成本就是例證。尤其難得的是，天岳先進以6英吋贏得競爭的另一邊，也一直在加快大尺寸的研發佈局。目前，其8英吋產品已落地，可量產，而去年11月的慕尼黑半導體展覽會上，天岳先進還全球首發了12英吋碳化矽襯底產品。回顧二十多年的創業歷程，宗豔民認為，過去民營企業的創新缺乏自信，多數是在效仿、賺快錢，天岳先進走到今天，靠的是堅持自主研發，同時保持開放心態與國際接軌，最終突破了第三代半導體材料的核心技術，他說：“下一步，我們不僅要繼續技術層面的突破，更要與器件端、外延端一起努力，形成一支‘聯合艦隊’，重塑產業鏈的主導權。” (芯師爺)
