文 | 張冰冰
編輯 | 阿至
36 氪獲悉，北京矽瓷新能科技有限公司（以下簡稱「矽瓷新能」）近期完成近千萬元天使 + 輪融資，由金橋基金、水木創(chuàng)投、尚勢資本、產業(yè)投資人持股平臺溪瓷眾友聯合投資，資金將主要用于補充合成石英砂量產線流動資金。
「矽瓷新能」成立于 2019 年，專注于平臺級第三 / 四代半導體關鍵粉體材料制備技術，布局了氮化鋁、碳化硅、合成石英砂等多個產品，廣泛應用于半導體襯底、芯片熱管理、特種結構件等領域。創(chuàng)始人丁溪鋒先后獲得清華大學學士學位和博士學位，一直從事化學工程相關工作。
目前，「矽瓷新能」已建成百噸級合成石英砂量產線，以及碳化硅、氮化鋁粉體中試線，產品向頭部客戶供貨，待客戶一致性驗證結束后，預計 2025 年下半年進入放量階段。
一、首創(chuàng)有機 - 無機聚合凝膠法，自研高純度低成本合成石英砂
合成石英砂、碳化硅等高端粉體材料同屬第三 / 四代半導體產業(yè)鏈上游。其中，合成石英砂是制造石英坩堝、石英型材的關鍵原料，石英坩堝作為單晶硅生長的 " 容器 "，決定著硅片質量；石英型材則應用于芯片制造的各個環(huán)節(jié)，保障工藝精度。
長期以來，高品質的半導體用合成石英砂依賴進口，日本三菱化學在全球處于壟斷地位。「矽瓷新能」創(chuàng)始人丁溪鋒博士介紹，日本三菱化學生產工藝為水熱法，采用有機硅在高溫高壓下進行水解。這種方式產品純度高，顆粒均勻性強。但面臨的問題是成本太高，所以合成石英砂售價一直居高不下。
" 十四五 " 規(guī)劃《產業(yè)結構調整指導目錄》中，將高純石英原料列為鼓勵類產品進行重點突破。國內企業(yè)也嘗試采用多種技術路線實現合成石英砂的國產替代，包括溶膠凝膠法、氣相沉積法、水玻璃離子交換法等，但由于上述技術路線無法兼顧品質與成本，或難以實現批量化生產，因此應用于高端領域的石英砂一直以來未能實現國產替代。
" 我們把有機高分子中的聚合物技術，跨界應用到無機粉體材料上，研發(fā)了聚合凝膠法，對純度、品質、成本等因素進行統(tǒng)籌兼顧。"丁溪鋒進一步介紹，「矽瓷新能」聚合凝膠法采用比較廉價的含硅工業(yè)副產品作為原料，在水溶液中聚合，在常溫常壓下聚合成聚合物前驅體，再經過高溫處理，得到高純合成石英砂產品。
聚合凝膠法一方面降低了原材料和整體設備投資成本，另一方面，聚合過程中，聚合單元能夠和原材料中的雜質形成低沸點絡合物，在高溫煅燒階段去除，從而解決粉體純度問題。
「矽瓷新能」目前已量產兩種純度規(guī)格的高純合成石英砂，分別是用于部分替代進口天然石英砂的 5N8 級產品，和用于替代進口合成石英砂的 7N 級產品；產品顆粒粒度分布可 75 μ m-200 μ m 之間調節(jié)；同時成本顯著降低。
工藝放大過程中，「矽瓷新能」從科學問題和工程問題兩方面入手，解決從小試、中試到量產放大中的品質不均等問題。一方面團隊基于加成聚合、脫水縮合等工藝核心機理的理解，解決底層問題；另一方面借助團隊工程經驗，解決化工放大過程中的傳熱傳質等工程問題。
二、合成石英砂放量在即，推動硅系列產品走向量產
通過聚合凝膠法粉體合成平臺級技術，「矽瓷新能」現已布局硅和鋁兩條產品線。其中，硅系列包含高純合成石英砂、半導體級 4H- 碳化硅粉體、陶瓷級 3C- 碳化硅粉體；鋁系列為第三 / 四代半導體導熱材料氮化鋁粉體，可以廣泛應用于半導體、光纖通信、光伏產業(yè)、精密光學器件等領域。
" 我們的粉體材料是產業(yè)鏈上游的基礎材料，在不同行業(yè)的應用中，對粉體的要求是相似的。例如，在碳化硅行業(yè)中，無論是新能源汽車還是特高壓輸變電，使用的碳化硅器件多種多樣，但對碳化硅材料本身的要求幾乎是一致的。" 丁溪鋒分析，目前半導體行業(yè)整體行情處于上行階段，「矽瓷新能」未來 3-4 年會重點面向半導體行業(yè)進行客戶拓展。
作為主打國產替代的產品，客戶重點考量的因素在于穩(wěn)定性和性價比。" 性價比這個確實比較有把握。現在我們剛剛進入客戶的供應鏈，客戶對于我們產品的穩(wěn)定性肯定需要一段時間來考察，每個批次都能保持性能穩(wěn)定，才會開始大規(guī)模進行替代。" 丁溪鋒相信，聚合凝膠法結合了傳統(tǒng)成熟的化工工藝，工藝成熟度相對較好，同時保持連續(xù)化生產進行品質管控，將確保整個產品穩(wěn)定性通過市場驗證。
在此過程中，「矽瓷新能」也在持續(xù)與產業(yè)鏈上下游企業(yè)合作，鞏固競爭優(yōu)勢。產業(yè)鏈上游，與龍頭企業(yè)合作，穩(wěn)定原料供應；產業(yè)鏈下游，在量產階段引入產投方，拓展市場應用并綁定大客戶。
目前，「矽瓷新能」已向行業(yè)頭部一級供應商送樣，拿到小批量測試訂單，開始向部分頭部客戶供貨。丁溪鋒預計，大量的穩(wěn)定采購訂單會在客戶一致性驗證結束之后開啟，2025 年下半年將進入放量階段，2026 年整體收入預計將達到千萬級別，2027 年隨著碳化硅和氮化鋁產品投產，收入將進一步提高。
未來規(guī)劃方面，「矽瓷新能」將擴大在國內半導體行業(yè)的市場份額，綁定重要客戶，力爭明年現有生產線達到滿負荷生產；另一方面推動碳化硅從中試走向量產線，爭取明年建成碳化硅量產線，轉入試生產階段。
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本文來自微信公眾號"36 氪未來產業(yè) "，作者：張冰冰，阿至，36 氪經授權發(fā)布。
