2022年8月18日,科技部等九部门发布关于印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》的通知。

通知提出,通过实施方案,到2025年实现重点行业和领域低碳关键核心技术的重大突破,支撑单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放比 2020年下降18%,单位GDP能源消耗比2020年下降13.5%;到2030年,进一步研究突破一批碳中和前沿和颠覆性技术,形成一批具有显著影响力的低碳技术解决方案和综合示范工程,建立更加完善的绿色低碳科技创新体系,有力支撑单位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上,单位GDP能源消耗持续大幅下降。
通知指出,聚焦国家能源发展战略任务,立足以煤为主的资源禀赋,抓好煤炭清洁高效利用,增加新能源消纳能力,推动煤炭和新能源优化组合,保障国家能源安全并降低碳排放,是我国低碳科技创新的重中之重。充分发挥国家战略科技力量和各类创新主体作用,深入推进跨专业、跨领域深度协同、融合创新,构建适应碳达峰碳中和目标的能源科技创新体系。针对能源绿色低碳转型迫切需求,加强基础性、原创性、颠覆性技术研究,为煤炭清洁高效利用、新能源并网消纳、可再生能源高效利用,以及煤制清洁燃料和大宗化学品等提供科技支撑。到2030 年,大幅提升能源技术自主创新能力,带动化石能源有序替代,推动能源绿色低碳安全高效转型。
围绕城乡建设和交通领域绿色低碳转型目标,以脱碳减排和节能增效为重点,大力推进低碳零碳技术研发与示范应用。推进绿色低碳城镇、乡村、社区建设、运行等环节绿色低碳技术体系研究,加快突破建筑高效节能技术,建立新型建筑用能体系。开展建筑部件、外墙保温、装修的耐久性和外墙安全技术研究与集成应用示范,加强建筑拆除及回用关键技术研发,突破绿色低碳建材、光储直柔、建筑电气化、热电协同、智能建造等关键技术,促进建筑节能减碳标准提升和全过程减碳。到2030年,建筑节能减碳各项技术取得重大突破,科技支撑实现新建建筑碳排放量大幅降低,城镇建筑可再生能源替代率明显提升。
突破化石能源驱动载运装备降碳、非化石能源替代和交通基础设施能源自洽系统等关键技术,加快建设数字化交通基础设施,推动交通系统能效管理与提升、交通减污降碳协同增效、先进交通控制与管理、城市交通新业态与传统业态融合发展等技术研发,促进交通领域绿色化、电气化和智能化。力争到2030年,动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术取得重大突破,新能源汽车安全水平全面提升,纯电动乘用车新车平均电耗大幅下降;科技支撑单位周转量能耗强度和铁路综合能耗强度持续下降。
以促进成果转移转化为目标,开展一批典型低碳零碳技术应用示范,到 2030年建成50个不同类型重点低碳零碳技术应用示范工程,形成一批先进技术和标准引领的节能降碳技术综合解决方案。在基础条件好、有积极意愿的地方,开展多种低碳零碳技术跨行业跨领域耦合优化与综合集成,开展管理政策协同创新。加强科技成果转化服务体系建设,结合国家绿色技术推广目录和 国家绿色技术交易中心等平台网络,综合提升低碳零碳技术成果转化能力,推动低碳零碳技术转移转化。完善低碳零碳技术标准体系,加强前沿低碳零碳技术标准研究与制定,促进低碳零碳技术研发和示范应用。《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》政策解读
为深入落实党中央、国务院有关部署,做好科技支撑碳达峰碳中和工作,科技部等九部门联合印发了《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》(以下简称《实施方案》)。近日,科技部有关负责人就《实施方案》相关情况回答了记者的提问。
一、请问出台《实施方案》的目的和意义是什么?
碳达峰碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。科技创新是同时实现经济社会发展和碳达峰碳中和的关键。
为深入贯彻落实党中央国务院关于碳达峰碳中和的重大决策部署,按照碳达峰碳中和“1+N”政策体系的总体安排,科技部会同发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部等九部门组织编制了《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》,《实施方案》统筹提出支撑2030年前实现碳达峰目标的科技创新行动和保障举措,并为2060年前实现碳中和目标做好技术研发储备,为全国科技界以及相关行业、领域、地方和企业开展碳达峰碳中和科技创新工作的开展起到指导作用。
二、《实施方案》的定位与编制原则是什么?
《实施方案》对标《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》有关部署,针对我国各重点行业碳排放基数和到2060年的减排需求预测,系统提出科技支撑碳达峰碳中和的创新方向,统筹低碳科技示范和基地建设、人才培养、低碳科技企业培育和国际合作等措施,推动科技成果产出及示范应用,为实现碳达峰碳中和目标提供科技支撑。在编制过程中遵循以下原则:
一是统筹当前和长远。按照经济社会可持续发展的要求,基于我国2030年和2060年经济社会发展和碳排放的情景预测,研究提出支撑2030年前实现碳达峰目标的科技创新行动和保障举措,并构建低碳技术创新体系,为2060年前实现碳中和目标做好技术研发储备。
二是统筹科技创新与政策创新。科技创新和政策创新是实现碳达峰碳中和目标的两个重要方面,缺一不可。结合科技部的职能,《实施方案》更加侧重于科技创新,着力于加强高效率、低成本的低碳技术供给,同时也适当考虑了低碳技术标准等政策创新方面的内容,以促进低碳技术产业化。
三是统筹科技部门和相关方面的工作。在科技部已开展和正在部署的相关工作基础上,广泛征求相关部门和地方在低碳科技创新方面的科技需求,在《实施方案》编制过程中充分吸纳。按照碳达峰碳中和“1+N”政策体系的总体安排,与相关部门编制的实施方案做好协调和对接。
三、《实施方案》的重点任务有哪些?
加强科技支撑碳达峰碳中和涉及基础研究、技术研发、应用示范、成果推广、人才培养、国际合作等多个方面,《实施方案》提出了10项具体行动。
一是能源绿色低碳转型科技支撑行动。立足以煤为主的资源禀赋,抓好煤炭清洁高效利用,增加新能源消纳能力,推动煤炭和新能源优化组合,保障国家能源安全并降低碳排放;
二是低碳与零碳工业流程再造技术突破行动。是以原料燃料替代、短流程制造和低碳技术集成耦合优化为核心,引领高碳工业流程的零碳和低碳再造;
三是建筑交通低碳零碳技术攻关行动。是以围绕交通和建筑行业绿色低碳转型目标,以脱碳减排和节能增效为重点,大力推进低碳零碳技术研发与推广应用;
四是负碳及非二氧化碳温室气体减排技术能力提升行动。聚焦提升CCUS、绿色碳汇、蓝色碳汇等负碳技术能力,对甲烷、氧化亚氮等非二氧化碳温室气体监测和减量替代技术进行针对性部署;
五是前沿颠覆性低碳技术创新行动。围绕驱动产业变革的目标,聚焦基础研究最新突破,加快培育颠覆性技术创新路径,引领实现产业和经济发展方式的迭代升级;
六是低碳零碳技术示范行动。形成一批可复制可推广的先进技术引领的节能减碳技术综合解决方案,并开展一批典型低碳技术应用示范,促进低碳技术成果转移转化;
七是碳达峰碳中和管理决策支撑行动。加强碳减排监测、核查、核算、评估技术体系研究建议,提出不同产业门类、区域的碳达峰碳中和发展路径和技术支撑体系;
八是碳达峰碳中和创新项目、基地、人才协同增效行动。着力加强国家科技计划对低碳科技创新的系统部署,推动国家绿色低碳创新基地建设和人才培养,加强项目、基地和人才协同,提升创新驱动合力和国家创新体系整体效能;
九是绿色低碳科技企业培育与服务行动。加快完善绿色低碳科技企业孵化服务体系,培育一批低碳科技领军企业,优化绿色低碳领域创新创业生态;
十是碳达峰碳中和科技创新国际合作行动。持续深化低碳科技创新领域国际合作,构建国际绿色技术创新国际合作网络,支撑构建人类命运共同体。
四、如何确保《实施方案》贯彻落实?
科技部将通过以下三方面工作确保《实施方案》的贯彻落实:一是加强机制保障,建立双碳科技创新部际协调机制和国家碳中和科技专家委员会,同时持续推进科研体制机制改革,释放创新活力,营造适宜碳达峰碳中和科技发展的创新环境。二是加强碳中和技术跟踪监测,重点关注碳中和技术的研发和应用投入,通过科技考核评价机制促进技术优选与迭代。三是加强技术成果的产权保护,推进完善国家科技知识产权相关法律法规建设,推动建立低碳技术侵权行为信息记录并纳入全国公共信用共享平台。#流程工业新闻#

伊朗海军总司令沙赫拉姆·伊拉尼中将表示,伊朗海军应该存在于地球的所有海洋中。根据他的说法,伊朗海军正在建造各种级别的新船,并正为大规模的海军任务做准备。他没有具体说明这项任务的具体内容,但补充说它将在今年年底之前实施。

伊拉尼强调,德黑兰不想要战争,但如果伊朗的对手正在竭尽全力拉近战争,那么伊朗海军不得不对此做出反应。

专家们在评论有关“伊朗海军将于2022年执行大规模任务”的声明时表达了各种假设,包括假设伊朗船只可能前往美国海军基地之一“展示国旗”,或者设立一个不在中东地区的基地。等等。

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【第三代半导体投资收购不断 产业链加速成熟】

目前,碳化硅和氮化镓是第三代半导体中应用最广的两类材料,其中碳化硅商用更加成熟,氮化镓市场初起步。

近年来第三代半导体风起,2022年投资、整合、扩产不断。

8月15日,氮化镓龙头纳微半导体宣布收购碳化硅企业GeneSiC,业务线拓展至碳化硅市场。据悉,GeneSiC在碳化硅功率器件领域排名前十,主要提供650V-6500V全系列车规级碳化硅MOS,收购总额约19亿美元。

目前,碳化硅和氮化镓是第三代半导体中应用最广的两类材料,其中碳化硅商用更加成熟,氮化镓市场初起步。在当前的半导体世界中,硅器件仍占据九成市场,第三代半导体规模仍小、技术也需要再突破,但是整体成长速度飞快。

在2022集邦咨询第三代半导体前沿趋势研讨会上,集邦咨询化合物半导体分析师龚瑞骄表示:“在全球疫情反复等客观因素的影响下,消费电子等终端市场需求有所下滑,但应用于功率元件的第三代半导体在各领域的渗透率仍然呈现持续攀升之势,其中,800V汽车电驱系统、高压快充桩、消费电子适配器、数据中心及通讯基站电源等领域的快速发展,推升了2022年SiC(碳化硅)/GaN(氮化镓)功率半导体市场需求。”

国内企业也纷纷落子第三代半导体,布局新能源、新基建等增长型市场,同时也面临着挑战。龚瑞骄告诉21世纪经济报道记者,整体来看,国内第三代半导体的困境体现在两方面,其一是器件技术方面,比如碳化硅MOS芯片和海外有较大差距,并且主要依靠海外代工;其二,原材料领域,国际上碳化硅衬底已经进入8英寸,中国才刚刚步入6英寸量产。

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氮化镓的主要应用场景仍在消费电子端的充电器领域,快充为其提供了商用市场。视觉中国

碳化硅加速上车

经过十多年的发展,碳化硅早已走向商用,而随着全球低碳化趋势,以及新能源汽车的崛起,碳化硅乘上了新东风,尤其是在汽车领域,按下了上车的加速度。

根据TrendForce集邦咨询最新报告《2022第三代半导体功率应用市场报告》显示,随着越来越多车企开始在电驱系统中导入SiC技术,预估2022年车用SiC功率元件市场规模将达到10.7亿美元,至2026年将攀升至39.4亿美元。

Wolfspeed中国区销售与市场副总裁张三岭谈道,终端应用市场对于高效率、高功率密度、节能省耗的系统设计需求日益增强,与此同时,各国能效标准也不断演进,在此背景下,SiC凭借耐高温、开关更快、导热更好、低阻抗、更稳定等出色特性,正在不同的应用领域发光发热。

他举例道,以电动汽车的22kW OBC(车载充电器)应用为例,SiC器件有助于减少30%的功率损耗、缩短充电时间,并将功率密度提升50%,带动系统效率的提升及系统成本的下降。同时SiC开始加速渗透电动汽车、光伏储能、电动车充电桩、PFC/开关电源、轨道交通、变频器等应用场景,接下来将逐步打开发展空间。

谈及碳化硅在汽车领域的挑战,龚瑞骄接受记者采访时表示:“核心挑战在于主驱逆变器的可靠性要求很高,成本高。产业链也在通过多个方式降低成本,其中在衬底领域有不小空间,比如切割环节,普通晶体切割工艺会损失大量产能,使用新型的激光切割等方法来减少损失。此外,国内芯片良率上,和国外还有差距。”

面对电动汽车等市场机遇,全球厂商们不断扩大碳化硅产能、投入研发。今年4月,全球SiC材料龙头Wolfspeed全球最大的首座8英寸(200mm)SiC工厂正式开业,该工厂预计2024年达产,届时产能将达2017年的30倍。除了Wolfspeed,今年英飞凌计划斥资逾20亿欧元,在马来西亚居林工厂建造第三个厂区,新厂区将用于生产碳化硅和氮化镓功率半导体产品。同时,更多的企业在8英寸领域进行突破,比如法国企业Soitec发布了首款8英寸碳化硅晶圆、中国电科材料烁科公司研制出8英寸碳化硅晶体。

当前,国内的碳化硅项目也层出不穷,并且汽车领域竞争激烈,除了国外大厂,国内的上汽、北汽、广汽、吉利等大型汽车集团正在加大本土碳化硅产业链的投资力度。在泰科天润应用测试中心主任高远看来,国产碳化硅芯片项目面临多方面的问题。比如对于6英寸、8英寸的选择上,短期内仍以6英寸为主,可以谨慎布局英8寸技术,未来瓶颈在国产8英寸衬底供应,同时芯片制造工艺上也亟待突破。

高远还指出,二极管已成红海市场,碳化硅二极管成为国产化的突破口,但随着价格的不断下降,导致新进玩家门槛越来越高。在碳化硅器件的主战场主逆变器方面,国产器件需要在工业领域、OBC、车载DC-DC充分验证后才能放心上主驱逆变器,预计还需要3-5年时间。

氮化镓急拓新市场

再看热门的氮化镓领域,龚瑞骄介绍道,氮化镓材料被广泛应用在功率半导体、微波射频元件、光电子元件。在Power(电源)领域,目前主流的衬底类型是硅基氮化镓,Transphorm、Navitas(纳微半导体)、Innoscience(英诺赛科)等厂商均是采用这类的结构。另外在RF元件市场,主要以碳化硅基氮化镓为主流的结构,相关厂商有住友电工、科沃、NXP、Wolfspeed等。

当前,氮化镓的主要应用场景仍在消费电子端的充电器领域,快充为其提供了商用市场,厂商们也在不遗余力地往数据中心、电动汽车等新市场拓展。

目前在全球氮化镓市场上,英诺赛科排名前三,并采用IDM模式,在苏州和珠海建有8英寸硅基氮化镓量产线。英诺赛科首席营销官冯雷向21世纪经济报道记者表示,氮化镓的优势不仅在充电器领域,还包括数据中心和车载市场。以数据中心电源应用为例,英诺赛科已经和国内外头部厂商进行合作,比如已经和英伟达进入到验证阶段。

他进一步说道,美国厂商在经历架构变化,谷歌提倡服务器电源从12V到48V的转换,会减少电源损失,氮化镓的优势非常明显。

同时,在新能源汽车领域,英诺赛科也已经进行布局。冯雷介绍道:“进入量产的是在激光雷达的驱动激光板的开关,只有氮化镓才可以实现需求。下一步,更高压的氮化镓是否能做核心驱动,还在验证阶段。”

谈及产能,冯雷告诉记者,目前英诺赛科的产能可以满足今年和明年需求,在他看来:“2023年是氮化镓增长元年,2024年将开始指数级增长。氮化镓从试产到量产应用,已经走过一个循环,市场还会不断增长,数据中心、服务器大厂家都在明确地投入,开发氮化镓高效率的解决方案。”

从全球产业看,氮化镓企业也在加快研发脚步,据介绍,在材料领域,丰田开发出超过6英寸的氮化镓单晶衬底,韩国IVWorks收购法国Saint-Gobain的氮化镓单晶衬底业务;器件领域,Nanowin产品进入三星快速充电器,今年成立首个电动汽车氮化镓IC设计中心。

龚瑞骄表示:“车身的OBC、DC/DC、激光雷达中氮化镓有非常好的应用,我们预估氮化镓的功率元件市场规模将在今年达到2.6亿美元,2026年成长至17.7亿美元,复合增长率达到61%。”

不过,他也指出,目前氮化镓材料的成本还非常高,可以看到4英寸的氮化镓单晶衬底大概是1500美金,折算回同尺寸的碳化硅大概是四倍的价格。

冯雷则向记者表示:“成本上,氮化镓近三年内快速降低,同样功率等级的情况下和硅产品相比,已经从5、6倍降至1.5倍的水平,接下来还会进一步下降。”

随着氮化镓产业链的成熟和成本的不断降低,氮化镓功率器件的应用场景将会进一步拓展。


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