宜昌碳化硅衬底项目实施方案_参考范文.docx
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1、泓域咨询/宜昌碳化硅衬底项目实施方案宜昌碳化硅衬底项目实施方案xxx(集团)有限公司目录第一章 项目背景分析8一、 宽禁带半导体材料简介8二、 碳化硅材料产业链10三、 坚持创新第一动力,增强发展新动能16四、 项目实施的必要性18第二章 项目承办单位基本情况20一、 公司基本信息20二、 公司简介20三、 公司竞争优势21四、 公司主要财务数据22公司合并资产负债表主要数据22公司合并利润表主要数据22五、 核心人员介绍23六、 经营宗旨24七、 公司发展规划24第三章 项目概述31一、 项目名称及建设性质31二、 项目承办单位31三、 项目定位及建设理由33四、 报告编制说明35五、 项目
2、建设选址37六、 项目生产规模38七、 建筑物建设规模38八、 环境影响38九、 项目总投资及资金构成38十、 资金筹措方案39十一、 项目预期经济效益规划目标39十二、 项目建设进度规划40主要经济指标一览表40第四章 产品方案与建设规划43一、 建设规模及主要建设内容43二、 产品规划方案及生产纲领43产品规划方案一览表44第五章 项目选址方案45一、 项目选址原则45二、 建设区基本情况45三、 优化区域发展布局,推进区域协调发展50四、 积极融入新发展格局统筹国际国内两种资源、两个市场,坚定实施扩大内需战略,促进生产、分配、流通、消费各环节良性循环,建设更高水平开放型经济新体制,打造融
3、入双向循环的关节点和中西部对外开放桥头堡。52五、 项目选址综合评价55第六章 建筑技术分析56一、 项目工程设计总体要求56二、 建设方案57三、 建筑工程建设指标60建筑工程投资一览表60第七章 运营模式分析62一、 公司经营宗旨62二、 公司的目标、主要职责62三、 各部门职责及权限63四、 财务会计制度66第八章 SWOT分析72一、 优势分析(S)72二、 劣势分析(W)73三、 机会分析(O)74四、 威胁分析(T)74第九章 进度实施计划80一、 项目进度安排80项目实施进度计划一览表80二、 项目实施保障措施81第十章 环境保护分析82一、 编制依据82二、 环境影响合理性分析
4、83三、 建设期大气环境影响分析84四、 建设期水环境影响分析85五、 建设期固体废弃物环境影响分析86六、 建设期声环境影响分析87七、 建设期生态环境影响分析87八、 清洁生产88九、 环境管理分析90十、 环境影响结论93十一、 环境影响建议94第十一章 技术方案分析95一、 企业技术研发分析95二、 项目技术工艺分析97三、 质量管理98四、 设备选型方案99主要设备购置一览表100第十二章 劳动安全101一、 编制依据101二、 防范措施102三、 预期效果评价108第十三章 项目投资计划109一、 编制说明109二、 建设投资109建筑工程投资一览表110主要设备购置一览表111建
5、设投资估算表112三、 建设期利息113建设期利息估算表113固定资产投资估算表114四、 流动资金115流动资金估算表116五、 项目总投资117总投资及构成一览表117六、 资金筹措与投资计划118项目投资计划与资金筹措一览表118第十四章 经济效益分析120一、 基本假设及基础参数选取120二、 经济评价财务测算120营业收入、税金及附加和增值税估算表120综合总成本费用估算表122利润及利润分配表124三、 项目盈利能力分析125项目投资现金流量表126四、 财务生存能力分析128五、 偿债能力分析128借款还本付息计划表129六、 经济评价结论130第十五章 项目招标及投标分析131
6、一、 项目招标依据131二、 项目招标范围131三、 招标要求131四、 招标组织方式132五、 招标信息发布132第十六章 总结评价说明133第十七章 附表附件134建设投资估算表134建设期利息估算表134固定资产投资估算表135流动资金估算表136总投资及构成一览表137项目投资计划与资金筹措一览表138营业收入、税金及附加和增值税估算表139综合总成本费用估算表140固定资产折旧费估算表141无形资产和其他资产摊销估算表142利润及利润分配表142项目投资现金流量表143第一章 项目背景分析一、 宽禁带半导体材料简介常见的半导体材料包括硅(Si)、锗(Ge)等元素半导体及砷化镓(GaA
7、s)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等化合物半导体材料。从被研究和规模化应用的时间先后顺序来看,上述半导体材料被业内通俗地划分为三代。第一代半导体材料以硅和锗等元素半导体为代表,其典型应用是集成电路,主要应用于低压、低频、低功率的晶体管和探测器中。硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料,90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的。第二代半导体材料是以砷化镓为代表,砷化镓材料的电子迁移率约是硅的6倍,具有直接带隙,故其器件相对硅基器件具有高频、高速的光电性能,因此被广泛应用于光电子和微电子领域,是制作半导体发光二极管和通信器件的关键衬底材料。第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代
8、表的宽禁带半导体材料,与前两代半导体材料相比,第三代半导体材料禁带宽度大,具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势,因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行,适用于高电压、高频率场景,此外,还能以较少的电能消耗,获得更高的运行能力。值得注意的是,前述三代半导体材料各有利弊,并无绝对的替代关系,而是在特定的应用场景中存在各自的比较优势。1、碳化硅根据中国战略性新兴产业:新材料(第三代半导体材料),与硅相比,碳化硅拥有更为优越的电气特性:耐高压:击穿电场强度大,是硅的10倍,用碳化硅制备器件可以极大地提高耐压容量、工作频率和电流密度,并大大降低器件的
9、导通损耗。耐高温:半导体器件在较高的温度下,会产生载流子的本征激发现象,造成器件失效。禁带宽度越大,器件的极限工作温度越高。碳化硅的禁带接近硅的3倍,可以保证碳化硅器件在高温条件下工作的可靠性。硅器件的极限工作温度一般不能超过300,而碳化硅器件的极限工作温度可以达到600以上。同时,碳化硅的热导率比硅更高,高热导率有助于碳化硅器件的散热,在同样的输出功率下保持更低的温度,碳化硅器件也因此对散热的设计要求更低,有助于实现设备的小型化。实现高频的性能:碳化硅的饱和电子漂移速率大,是硅的2倍,这决定了碳化硅器件可以实现更高的工作频率和更高的功率密度。基于这些优良的特性,碳化硅衬底的使用极限性能优于
10、硅衬底,可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求,已应用于射频器件及功率器件。2、氮化镓氮化镓具有宽禁带、高电子漂移速度、高热导率、耐高电压、耐高温、抗腐蚀、耐辐照等突出优点。氮化镓器件已有众多应用:在光电子器件领域,氮化镓器件作为LED照明光源已广泛应用,还可制备成氮化镓基激光器;在微波射频器件方面,氮化镓器件可用于有源相控阵雷达、无线电通信、基站、卫星等军事或者民用领域;氮化镓也可用于功率器件,其比传统器件具有更低的电源损耗。二、 碳化硅材料产业链1、下游产业链情况以碳化硅材料为衬底的产业链主要包括碳化硅衬底材料的制备、外延层的生长、器件制造以及下游应用市场。在碳化硅衬底上,主要
11、使用化学气相沉积法(CVD法)在衬底表面生成所需的薄膜材料,即形成外延片,进一步制成器件。(1)半绝缘型碳化硅衬底半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层,制得碳化硅基氮化镓外延片,可进一步制成氮化镓射频器件。(2)导电型碳化硅衬底导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同,碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上,需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片,并在外延层上制造各类功率器件。2、半绝缘型碳化硅衬底在射频器件上的应用(1)主要应用情况及其优势射频器件在无线通讯中扮演信号转换的角色,是无线通信设备的基础
12、性零部件,主要包括功率放大器、滤波器、开关、低噪声放大器、双工器等。半绝缘型碳化硅衬底制备的氮化镓射频器件主要为面向通信基站以及雷达应用的功率放大器。目前主流的射频器件有砷化镓、硅基LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型。根据AnalogDialogue,砷化镓器件已在功率放大器上得到广泛应用;硅基LDMOS器件也已在通讯领域应用多年,但其主要应用于小于4GHz的低频率领域;碳化硅基氮化镓射频器件具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势,有望开启其广泛应用。氮化镓射频器件是迄今为止最为理想的微波射频器件,因此成为4G/5G移动通讯系统、新一代有源相控阵雷达等系统的核心微波射频器件。氮化镓射频器件
13、正在取代LDMOS在通信宏基站、雷达及其他宽带领域的应用。随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长,氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。根据Yole预测,至2025年,功率在3W以上的射频器件市场中,砷化镓器件市场份额基本维持不变的情况下,氮化镓射频器件有望替代大部分硅基LDMOS份额,占据射频器件市场约50%的份额。目前,氮化镓射频器件主要基于碳化硅、硅等异质衬底外延材料制备的,并在未来一段时期也是主要选择。相比较硅基氮化镓,碳化硅基氮化镓外延主要优势在其材料缺陷和位错密度低。碳化硅基氮化镓材料外延生长技术相对成熟,且碳化硅衬底导热性好,适合于大功率应用,同时衬底电阻率高
14、降低了射频损耗,因此碳化硅基氮化镓射频器件成为目前市场的主流。根据Yole报告,90%左右的氮化镓射频器件采用碳化硅衬底制备。(2)主要应用领域的发展情况碳化硅基氮化镓射频器件已成功应用于众多领域,以无线通信基础设施和国防应用为主。无线通信基础设施方面,5G具有大容量、低时延、低功耗、高可靠性等特点,要求射频器件拥有更高的线性和更高的效率。相比砷化镓和硅基LDMOS射频器件,以碳化硅为衬底的氮化镓射频器件同时具有碳化硅良好的导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势,能够提供下一代高频电信网络所需要的功率和效能,成为5G基站功率放大器的主流选择。在国防军工领域,碳化硅基氮化镓射频器件已经代
15、替了大部分砷化镓和部分硅基LDMOS器件,占据了大部分市场。对于需要高频高输出的卫星通信应用,氮化镓器件也有望逐步取代砷化镓的解决方案。根据Yole报告,随着通信基础建设和军事应用的需求发展,全球氮化镓射频器件市场规模将持续增长,预计从2019年的7.4亿美元增长至2025年的20亿美元,期间年均复合增长率达到18%。半绝缘型碳化硅衬底的需求量有望因此获益而持续增长。3、导电型碳化硅衬底在功率器件上的应用(1)主要应用情况及其优势功率器件又被称为电力电子器件,是构成电力电子变换装置的核心器件。功率器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等。相同规格的碳化硅基MOSFE
16、T与硅基MOSFET相比,其尺寸可大幅减小至原来的1/10,导通电阻可至少降低至原来的1/100。相同规格的碳化硅基MOSFET较硅基IGBT的总能量损耗可大大降低70%。碳化硅功率器件具有高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等独特优势,将极大地提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率,对高效能源转换领域产生重大而深远的影响,主要应用领域有电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通、智能电网等。(2)主要应用领域的发展情况电动汽车行业是未来市场空间巨大的新兴市场,全球范围内新能源车的普及趋势明朗。随着电动汽车的发展,对功率半导体器件需求量日益增加,成为功率半导体器件新的经济增长点。得益于碳化硅功率器
17、件的高可靠性及高效率特性,在车载级的电机驱动器、OBC及DC/DC部分,碳化硅器件的使用已经比较普遍。对于非车载充电桩产品,由于成本的原因,目前使用比例还相对较低,但部分厂商已开始利用碳化硅器件的优势,通过降低冷却等系统的整体成本找到了利基市场。目前,碳化硅功率器件已被国际知名车企应用在其电动汽车上。电动驱动系统中,主逆变器负责控制电动机,是汽车的关键元器件,特斯拉Model3的主逆变器采用了意法半导体生产的24个碳化硅MOSFET功率模块,是全球第一家将碳化硅MOSFET应用于商用车主逆变器的OEM厂商。2020年12月,丰田汽车推出并公开发售“Mirai”燃料电池电动汽车,是丰田汽车首次开
18、始使用碳化硅功率器件。根据碳化硅器件特点和电动汽车的发展趋势,碳化硅器件是未来电动汽车的必然之选。光伏逆变器曾普遍采用硅器件,经过40多年的发展,转换效率和功率密度等已接近理论极限。碳化硅器件具有低损耗、高开关频率、高适用性、降低系统散热要求等优点,将在光伏新能源领域得到广泛应用。例如,在住宅和商业设施光伏系统中的组串逆变器里,碳化硅器件在系统级层面带来成本和效能的好处。阳光电源等光伏逆变器龙头企业已将碳化硅器件应用至其组串式逆变器中。碳化硅功率器件在轨道交通行业得到重要应用。未来轨道交通对电力电子装置,比如牵引变流器、电力电子电压器等提出了更高的要求。采用碳化硅功率器件可以大幅度提高这些装置
19、的功率密度和工作效率,将有助于明显减轻轨道交通的载重系统。目前,受限于碳化硅功率器件的电流容量,碳化硅混合模块将首先开始替代部分硅IGBT模块。未来随着碳化硅器件容量的提升,全碳化硅模块将在轨道交通领域发挥更大的作用。目前碳化硅器件已经在中低压配电网开始了应用。未来更高电压、更大容量、更低损耗的柔性输变电将对万伏级以上的碳化硅功率器件具有重大需求。碳化硅功率器件在智能电网的主要应用包括高压直流输电换流阀、柔性直流输电换流阀、灵活交流输电装置、高压直流断路器、电力电子变压器等装置中。根据Yole报告,2019年碳化硅功率器件的市场规模为5.41亿美元,受益于电动汽车/充电桩、光伏新能源等市场需求
20、驱动,预计2025年将增长至25.62亿美元,复合年增长率约30%。碳化硅衬底的需求有望因此获益并取得快速增长。三、 坚持创新第一动力,增强发展新动能坚持创新在现代化建设全局中的核心地位,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,全面实施科教兴市、人才强市、创新驱动发展战略,围绕产业链部署创新链,围绕创新链布局产业链,持续优化创新生态,巩固国家创新型城市建设成果,打造长江中上游区域性创新高地。(一)推动关键核心技术创新聚焦先进装备制造、生物医药、新材料、新一代信息技术、清洁能源、航空航天等新兴产业,开展以产业重大战略需求为导向的应用型研究。加速推进产业数字化和数字产
21、业化,围绕产业数字化转型和智能化升级,推进消费互联网与工业互联网协同发展。建成园区智能化管理平台,完成智慧企业系统建设,加快推进智慧城市、物联网建设。大力发展数字经济,打造宜昌高质量发展新引擎。在新产品、新服务、新业态、新模式等方面,面向未来科技发展方向超前布局。(二)加强创新主体培育构建创新型企业梯次培育机制,实施科技领军企业和科技型中小企业培育计划。建立高新技术企业培育后备库,完善遴选、培育、认定推进机制,壮大高新技术企业数量,提升高新技术企业质量。发挥创新领军企业示范作用,促进产业链上中下游融合发展,引导跨区域、跨领域集群协同发展。推动细分领域优势企业建立完善创新机制,开发具有核心竞争力
22、产品,打造在行业中具有影响力的创新型领军企业。鼓励创新型龙头企业牵头或参与国家科技重大专项、国家重点研发计划和各类科技创新计划,参与制定行业标准、国家标准和省级标准、国家级工法和省级工法。加大国有企业创新转型考核权重。(三)做优公共服务平台充分发挥国家技术转移中心、三峡库区地质灾害教育部重点实验室、三峡库区生态与环境教育部工程技术研究中心等创新平台辐射带动作用。支持三峡公共检验检测中心创建全国区域性检验检测公共平台,建成国家磷产品监督检验中心等国家级检验检测中心。加快重点产业公共技术服务平台建设,优化生物技术、仿制药技术创新、精细化工等公共服务中心运营模式,提升面向行业的技术服务能力。建立特种
23、设备智慧平台,推进特种设备安全动态管理。(四)加强创新体系建设积极推进创新型县(市、区)建设,着力构建市县乡三级创新服务网络。加快打造宜都国家创新型县市,支持枝江等地创建国家创新型县市。加强与武汉、重庆、成都、上海等地交流,在科技服务、人力资源开发、共建合作载体、技术转移和成果转化等方面开展合作。建设创新创业先行区、开放开发试验区,放大区域特色产业优势。支持县级产业园区发展新模式新业态,强化商品贸易平台、科技创新平台、电商服务平台、农产品检测中心、农村实用人才培训基地等协同创新。(五)优化创新生态建立创新投资转化联盟,促进资金、技术、应用、市场等要素对接,打通产学研创新链、价值链。加强“政产学
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