海归博士创业，打破欧美近20年功率半导体垄断！

曾经，国际汽车巨头对中国芯片满怀质疑，有全球头部车企曾直言：“你们的数据，像在吹牛！”

然而，当高续航、低成本的中国电动车逐渐挺进欧洲市场，甚至横扫全球时，国际车企才真正意识到：来自中国的碳化硅芯片，正在悄然改变竞争格局。

被誉为“电能转换天花板”的中国自研碳化硅（SiC）MOSFET，能够在高压环境下大幅降低电能损耗，是提升电动车续航、降低成本的核心利器。实测数据表明，它不仅不逊于国际大厂，部分性能甚至实现反超。

打破这场技术垄断的，正是派恩杰半导体（以下简称“派恩杰”）。作为中国碳化硅领域的关键力量，派恩杰不仅填补了国内产业空白，更凭借硬核实测性能，让全球头部车企信服，成功打入全球供应链。

一家中国企业，如何让碳化硅芯片性能超越国际巨头？中国半导体又凭什么实现真正意义上的自主崛起？

近日，张通社独家对话派恩杰创始人黄兴，以派恩杰的成长轨迹为线索，揭秘中国碳化硅芯片的崛起密码。

01

师从“IGBT之父”

填补中国产业空缺

派恩杰填补中国产业空白的故事，要从一位博士与碳化硅的结缘讲起。

派恩杰创始人黄兴

2009年，派恩杰创始人黄兴公派赴美，进入北卡州立大学读博深造。他师从的两位功率半导体领域“祖师级”人物，恰好都与碳化硅技术有着极深的渊源。

一位导师是传说中的“IGBT之父”B.贾扬.巴利咖（B.Jayant.Baliga）。其发明的IGBT（绝缘栅双极晶体管）是第二代半导体硅基功率器件的标杆，他早在1979年就预言了碳化硅等第三代半导体材料的潜力。

（左）黄兴博士 （右）B.Jayant.Baliga

黄兴的另一位导师则是SST（固体变压器）首创者Alex Q.Huang教授。其研发的固体变压器，核心材料正是碳化硅。

（左）黄兴博士 （右）Dr.Alex Q.Huang

读博期间，黄兴深度参与了两位导师的“智能电网”项目。当时正值美国新能源制造业布局关键期，团队看到第三代半导体对新能源领域的长远价值，成功申请到美国能源部1.4亿美元支持。

2014年，美国前总统奥巴马亲自到访，宣布“Power America”项目启动——这个项目的核心，便是加速碳化硅等第三代半导体的商业化落地。

项目推进中，他们成功将X-Fab改造为全球首家碳化硅6寸代工厂，不仅激活了产业链上下游，更带动了专用设备的开发。

这一系列突破，在全球领域为碳化硅技术从实验室走向产业化扫清了关键障碍。

项目开始4年后，当特斯拉Model 3宣布全面采用碳化硅技术时，市场被彻底引爆。“用了碳化硅之后，电池的综合成本猛地下降。”黄兴敏锐地意识到，碳化硅从军工航天等高精尖领域走向市场的确定性时刻已经到来。

然而，尽管国际碳化硅技术日趋成熟，中国碳化硅MOSFET仍重度依赖进口。本土供应链几乎空白，新能源车企急盼本土供应商却寻而不得。

黄兴深知第三代半导体对国家发展至关重要。目睹中国碳化硅领域的窘迫，他没有丝毫犹豫，毅然决定用自己所学推动中国碳化硅产业链的崛起。

怀揣填补中国产业空白的初心，2018年9月，黄兴回国创立派恩杰。

02

从实验室到生产线

博士带队攻克产业化难关

创业初期，团队仅有6人。大家挤在杭州滨江区的海归创业基地，依托有限设备起步。

不久后，团队搬入萧山500㎡写字楼，开始进行200千瓦高压实验。实验环境艰苦，设备易损，散热噪音常常盖过了交谈声。“那时候每天都在‘心惊肉跳’，怕实验出问题，更怕错过市场窗口。”黄兴回忆道。

但黄兴没被困境困住。带着积累多年的技术功底，黄兴带队从芯片设计到测试参数逐一攻坚，啃下了一个又一个难关。很快，派恩杰便拿出了首个突破性成果。

2019年，成立不到一年，派恩杰率先推出元胞尺寸4.8微米的碳化硅MOSFET（一种高效能的电力开关）。这是全球首款元胞尺寸5微米以下平面栅功率器件（元胞尺寸越小，相同晶圆面积集成度越高）。彼时，碳化硅领域国际巨头Wolfspeed、ST同期产品尺寸还停留在6微米、8微米。

这一突破性的产品，如同在平静的湖面投下了一颗石子。

2020年，产品可靠性测试与客户验证合格，迅速通过严苛的车规认证（AEC-Q101），拿到了进入车企供应链的“入场券”。

然而，认证只是第一步，真正的爆发来自2021年开始的全球“缺芯潮”。在许多企业供应断裂的背景下，派恩杰不仅未受影响，反而凭借技术实力和稳定的交付能力，成功通过比亚迪严苛验证，实现碳化硅MOSFET的大规模量产与装车——由此成为国内第一家量产车规级SiC MOSFET的厂商。

此后，派恩杰更是与比亚迪达成了长期稳定合作，这不仅体现了派恩杰的技术实力，更彰显其可靠的供应链能力和行业地位。

派恩杰的务实底色也就此确立。

5*5镀金MOS芯片用于主驱逆变器芯片

从那以后，派恩杰的碳化硅芯片开始在市场上“狂飙”：拿下新能源汽车龙头千万订单、实现400万辆装车，打开头部市场；2021年底技术端累计流片超10kk（SBD3.5kk、MOSFET7kk），近万张Wafers量产，完成全链路进阶；2022年全球缺芯时仍逆势供货1.2kk，稳定可靠的供应能力备受认可。

在黄兴的带领下，中国碳化硅技术，就此走出了实验室，走向了产业化。

03

培育人才，赋能客户

引领行业变革

技术突破之外，黄兴团队的实践还为整个行业提供了多维度参考，在人才培养与客户价值创造方面尤其成效显著。

在人才培养方面，派恩杰依托黄兴团队的技术积淀，构建了一套从基础研发到量产落地的人才培育体系。

成立七年来，企业已培养出超过150名掌握碳化硅核心技术的专业人才，其中30余人成为行业内的技术骨干，覆盖芯片设计、工艺开发、可靠性测试等关键环节。同时，派恩杰也多次组织技术培训、参与行业交流，为中国碳化硅产业的可持续发展注入核心动力。

在客户价值方面，派恩杰不仅致力于“提供高性价比产品”，也致力于与客户共同定义下一代技术方案。

作为国内首款1700V高压碳化硅产品的推出者，其应用案例成为行业普及标准。更具变革性的是，派恩杰研发的36颗芯片HP模块，以“小面积、大性能”的创新设计理念，挑战了行业传统的堆料逻辑，性能对标国际大厂48颗芯片的同类产品，帮客户直接降本25%，迫使竞争对手重新思考产品定义。此外，派恩杰还前瞻性与国际大厂探索AR眼镜用碳化硅方案，开创性地将碳化硅的应用从纯电领域延伸至消费电子，为全行业开辟了一个全新的增量市场。

历经七年深耕，黄兴早已实现当初填补中国碳化硅空白的梦想，全面引领了行业变革。

派恩杰半导体

技术层面，派恩杰通过创新产品推动国内标准建立，颠覆了国际传统设计理念；在应用层面，其将碳化硅拓展至消费电子领域，开辟了全新赛道；在产业链层面，派恩杰与全球头部车厂筹备联合开发下一代平台，产品进入英伟达供应链并将于2025年大规模出货，实现从供应商到战略合作者的升级；在全球市场层面，产品应用于美国高速公路快充网络，成为海外基建中的“中国芯”标杆。

这些技术突破与市场拓展的亮眼表现，不仅为派恩杰赢得了声誉，更重要的是，它让整个投资界开始重新审视碳化硅这一关键赛道的巨大潜力。

自2021年起，派恩杰连续完成6轮融资，最新的一笔融资金额高达数亿元。

投资方组成“豪华阵营”：立讯精密、东风汽车等产业资本带来上下游协同，上海半导体装备材料产业投资基金等专业机构提供深度赋能，宁波通商基金等地方国资强化政策与供应链支持。

以派恩杰为代表，中国碳化硅企业，走出了“跟随”，走向了“定义”。

04

推动全产业链升级

让每一度电发挥最大效能

不过，即便现有技术获得多方认可，黄兴仍保持清醒：碳化硅真正大规模落地的关键，不在于“有没有很多产品”，而在于“能不能高良率、低成本、标准化地把更大尺寸外延到车规级模块打通”。

从技术层面看，元胞尺寸的微缩不仅取决于设计能力，更需要产业链各环节同步发力——专用设备需匹配新工艺，客户端对新物料的认证也耗时耗力。任一环节脱节，都将阻碍整体技术迭代。

成本是另一大挑战。原材料在碳化硅总成本中占比高达80%，设计端仅占20%。这意味着，即便设计端极力优化，对整体降本的作用仍十分有限。

派恩杰很早就洞察到这一点：破局的关键在于推动全产业链协同升级。因此，企业一方面在设计端持续精进，将元胞尺寸从4.8微米优化到3.5微米；另一方面主动联合代工厂深度合作，通过协助国内原材料企业完成验证、提升良率，推动产业链协同降本，为规模化应用铺路。

派恩杰产品进阶

这些努力最终转化为派恩杰产品的核心竞争力。

此前行业普遍认为，碳化硅成本过高，难以替代IGBT。但派恩杰的产品打破了这一认知：依托全产业链升级带来的成本优化与技术突破，其“美元/安培（$/A）”指标不仅优于CoolMOS，更能持平甚至超越1200伏级IGBT。这意味着，碳化硅替代IGBT，不仅是“技术可能”，更成为了“商业可行”。

也正是基于此，黄兴判断，行业的竞争焦点已彻底转变：“不再是碳化硅企业之间的同业比拼，而是谁能率先完成对IGBT的替代。”而在这场替代赛中，凭借全链条布局及领先的指标，派恩杰已抢得一定的先发优势。“我们的技术已经成熟，下一步就是规模制胜，”黄兴笃定地预测，“碳化硅替代IGBT，近一两年就会成为现实。”

届时，派恩杰的高效电能转换产品将在多领域显著节能提效，进一步实现“让每一度电发挥最大效能”的愿景。

回到现在，今年已是黄兴与碳化硅结缘的第16年。第十六个年头，他从容引领一场足以让整个产业焕然一新的清风。