在晶圆制造、激光雷达、高精尖材料等深科技领域，我们正面临 “卡脖子”难题。而在半导体制造领域已经逐渐挣脱“卡脖子”困境的韩国，或许能成为他山之石。
2019年，日本限制对韩出口高纯度氟化氢、氟聚酰亚胺、光致抗蚀剂三种关键半导体材料，以不到出口额万分之一的产品卡住韩国整个半导体行业，“掐住”了韩国经济的咽喉。
但三年多之后，这只“手”没有了之前的威慑力。2019年，韩国政府便加大了对半导体原材料、零部件和设备供应商的支持力度，并于同年11月启动了进口替代项目。
三年内，韩国光刻胶产业从无到有，氟化氢进口量累计下降66%……2023年3月16日，日本宣布解除对韩国三种关键半导体材料的出口限制。
着眼当下，中国半导体领域的创业者和投资人如何看待卡脖子的问题？放眼未来，科技创业领域还有哪些想象空间？
在「趋势2023——峰瑞中美创投峰会」，峰瑞资本合伙人杨永成与洛微科技联合创始人兼CTO孙笑晨、源归材料科技联合创始人娄夏冰畅谈了半导体行业的创业机会、激光雷达在自动驾驶中的必要性、消费电子市场空间以及创始人回国创业的思考和经验……
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杨永成：这两年有个热词叫“卡脖子”，先是“卡”芯片供应，后来不允许你造芯片，再后来，不仅“我”不能卖给你设备，别人也不能卖给你。娄博士，卡脖子这个事在材料行业是什么情况？未来会怎么样？娄夏冰：其实国内的晶圆厂在材料方面，卡脖子现象还没有特别显著，大家在担心未来是否受限。但在设备端，卡脖子已经比较明显。2019年有一个比较经典的案例，就是日本限制对韩出口高纯度氟化氢、氟聚酰亚胺、光致抗蚀剂三种关键半导体材料，这三种产品不到日本总出口额的万分之一。材料一卡，韩国几乎所有的半导体出口都会受影响。当时韩国的做法，很有参考价值。韩国受到限制后，很快就提出这些材料要实现国产化。两三年后，韩国基本实现了这些材料的本土化供应。中国现在虽没有在材料上被卡得特别死，但未来需要实现国产化替代。
杨永成：最近有个新闻，日本宣布取消对韩国在半导体材料上的一些限制，这是否意味着，韩国人已经逐渐解决了卡脖子问题，开始能自主生产这些东西了？娄夏冰：是的，因为这本来就是想给对方施加影响，才会设定这个限制。别人如果已经可以生产了，再去限制也没有意义了，最后还是要回归到正常的商业竞争。所以我相信，在半导体领域，当中国本土化的材料、设备可以正常生产供应时，这些限制也都会逐步放开。杨永成：要从根本上解决卡脖子问题，不是说服对方不卡你脖子，而是你有足够的实力和能力去自主呼吸，或者你不让他把手放在你的脖子上。峰瑞资本为什么投了源归材料科技这类ALD（ALD全称为atomic layer deposition，原子层沉积技术）领域的公司，主要还是看中ALD是精密材料，针对目前半导体加工精度的瓶颈，原子层沉积技术能为半导体加工提供新的解决方案。第一，半导体材料发展的一个必然趋势，就是要从低制程进入高制程。第二，这些产品的应用场景，我们现在想到的肯定是冰山一角，将来很可能发展到其他方面。所以我们近几年比较愿意去投一些跟新材料、新工艺、新技术相关的项目，有耐心去帮助创业团队把市场做大，这是我们很重要的投资理念。但是，为国家解决卡脖子问题，也是资本眼前要做和应该做的事情。/ 02 /
杨永成：想问两位创业者，半导体行业还有哪些新的趋势？未来会变得更好还是更差乃至消失？孙笑晨：半导体行业是不可能消失的。20年前，大家就开始说摩尔定律失效了，但实际上现在人们还在谈摩尔定律。因为摩尔定律已经是行业的共识。只靠芯片本身的技术发展，如减小尺寸或者是有一些设计上的提高，能解决的事情会越来越有限。需要引入更多层次的技术进去，比如，高级封装是最近很火热的半导体方向，这背后实际上是整个系统级别进一步提高，最终需要达到计算、应用系统上的能力提高。我相信沿着这条路继续进行下去，不断会有新的高级芯片组合，在系统级封装上有新的想法和提高的路径。同时，现在半导体行业也越来越关注新材料。半导体虽然以硅基为主要材料，但元素周期表上被用在芯片上使用的材料越来越多，从最开始可能不到10 个，到现在可能四五十个。后面可能还有很多新材料被使用到芯片里面，比如三五族材料（三五族材料泛指由周期表的三族与五族元素所构成的合金化合物，种类多，例如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、氮化镓（GaN）等等。）和硅的集成。另外随着工艺的提高和优化，即使是CMOS这些器件也在考虑引入像三五族材料、二维材料等新材料来实现。我相信无论是半导体底层技术，还是系统级封装技术，后续发展的道路和方式会非常多。未来50年内，我可能看不到这个行业有停下来的迹象。杨永成: 当年硅光概念刚提出来时，大家想的是“大一统”，就是把光的主要组件全放在硅基上。但是发展过程中，人们发现有些光源在硅上发光很困难，所以大家希望在硅上直接做沉积、做外延，让它发光。后来人们又发现直接在晶圆上做很难，就逐渐推动了异构集成和3D封装。“分久必合，合久必分”，材料应用上也延续了这样的路径。现在，材料和工艺上变成了“专款专用”，比如善于做光源的，就用三五半导体，善于做光调制的，可能用另一种材料，然后把它集成在一起，这就带动了很多新工艺、设备和材料的发展。刚才孙博士提到了元素周期表，从投资的角度来讲，我们也看到新材料、新设备、新器件相关的市场机会。另外，我们很看好光学相关的创业机会，因为光本身是一个高质量的电磁波，光的特性决定了它能实现微波和毫米波难以实现的性能。但因为我们控制光、干预光的技术能力还有限，所以说我们没把它发挥到极致，但这也说明它还有很大的发展空间。娄夏冰：在我看来，首先，半导体技术本身的演进就有很大的潜力，它还会带来很多应用。另外，用户每天对于电子设备、软件不停提出新需求，比如说玩游戏对显示器的要求从60帧到120帧，这些都在促进半导体行业不断创新。AR眼镜、自动驾驶，这些产品对芯片的性能提出了进一步要求。不管用先进封装也好，还是换新材料也好，半导体行业接下来都需要解决这些问题。在需求永不停止的情况下，用户永远需要更轻、更薄、算力更好的器件，半导体行业的发展肯定也会永不停歇。/ 03 /
杨永成：激光雷达在整个发展过程中饱受争议。孙博士怎么看这件事？你觉得洛微科技走对了还是走错了？孙笑晨：我认为洛微科技选择激光雷达走对了。这个问题其实可以从第一性原理、激光雷达两个层次去思考。第一个层次，借鉴马斯克基于第一性原理的分析，就是说我们人类通过视觉和大脑来进行驾驶，能达到一定的驾驶水平，机器通过人工智能算法和摄像头，也可以做到同样的事情。这个说法其实我在某种程度上是认可的。但是这里面有一个问题，我们人类通过视觉和大脑可以解决大部分驾驶场景，但实际上每年还是有不少由于感知错误，而不是注意力不集中造成的车祸。现在机器通过人工智能和视觉的融合，还并没有达到人类驾驶的水平，即使达到这个水平，还是无法避免一部分的交通事故。第二个层次，如果我们从商业化、产品化的思路去分析，毋庸置疑，特斯拉做得非常好，但是特斯拉不用激光雷达，并不是没有代价的。它尽量降低车本身硬件的成本和复杂度，但在其他方面，比如说做大量的数据训练，甚至自建超算中心，这些隐性成本是在整套方案开发里的。并不是所有的车厂、自动驾驶公司会有资源，用这个商业模式来做类似的事情。我认为大部分车厂都会拥抱激光雷达这个方案，因为这符合它们的商业模式和开发进程，它们需要尽快地用可控制成本的方案，进行商业落地。从基本原理和商业化这两个层次上，我觉得激光雷达的存在是必须的。杨永成：对激光雷达这个行业走向的判断，我和孙博士的观点一样。我想提供另一个视角，激光雷达和摄像头本质都是光成像，它们大多数属性相同。唯一的区别就是激光雷达自带光源，激光雷达的光源更纯净，从通信的维度，它的信噪比更高，未来发展前景非常好。但在产业化程度上，激光雷达和摄像头还不在一个水平上，所以它潜力没有激发出来。峰瑞资本作为一家早期基金，我们很看重创新技术以及创业团队的潜力，这也是我们投资洛微科技的原因。我个人感觉，车厂本质上还是一个品牌商和集成商，所以它会在产品定义、定位的资源段里，选最好的配件，包括传感器。当激光雷达做得非常好时，车厂不会因商业之外的“爱恨情仇”，拒绝一个好产品，我还是充满希望。杨永成：在你之前，已经有很多人投身激光雷达行业，是什么让你有信心，认为再重新创业，还会对这行业有贡献，被行业接受？孙笑晨：大家谈激光雷达，谈得比较多的还是创业公司做了什么，说明激光雷达还处在很早期，由创业公司推动技术进步的阶段，还没形成巨头垄断的局面。另外，激光雷达也是汽车传感器的一部分。回顾汽车传感器的发展史，毫米波雷达的发展，可以为激光雷达提供借鉴。在1999年，第一个毫米波雷达被安装在了奔驰车上。经过十几年发展，才变成绝大部分车都会考虑安装毫米波雷达，这个市场达到数十亿美金量级。所以汽车传感器本身是一个周期很长的赛道，潜力巨大。我们认为激光雷达现在已经开始上车，这个赛道开始起飞，但是技术还不成熟，后面技术的升级还有很大空间。从技术来看，毫米波雷达也经过了技术路线持续地升级和转变，1999 年第一个上车的毫米波雷达使用的是TOF（Time of Flight，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离）。十几年之后，现在汽车上装载的毫米波雷达完全转变成了FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave，即调频连续波，可通过发出恒定的激光光流，并定期改变光的调频，达到对物体位置与速度的精准测量）。我们认为，在激光雷达领域，也会从TOF，切换到FMCW，而且我猜时间的跨度该会比毫米波雷达更短一点，因为现在市场上对辅助驾驶的需求非常强烈，车厂也希望拿这些功能做差异化。洛微科技就是基于硅光芯片技术，来做FMCW，这是下一代的探测技术。杨永成: 现有的自动驾驶和它相关的传感器还在发展过程中，技术也还有很大的发展空间。实际上还有另一个大市场，大家可能没有那么关注，比如扫地机器人已经从原来的摄像头逐渐替换成激光雷达，还有一些自动导引小车，大多倾向于用激光雷达作为重要的传感器。所以有时，你必须潜入创业的海里，才能够感受到海的浮力和推动力。孙笑晨：确实如此，在一些智能化设备上，用激光雷达替代摄像头、做互补，有很大好处。激光雷达测试的是真实场景的3D建模数据，基于这个数据，做一些避障感知的算力要求，要远低于摄像头的算力要求，算法开发难度小，数据采集的量也小。从商业上看，激光雷达有很多应用场景。激光雷达虽然比摄像头贵，但整体的投入产出比更高。/ 04 /
杨永成：你们认为消费电子行业有什么机会？刚才娄博士提到 AR 眼镜，你们对这个事有什么看法？娄夏冰：我非常热衷于AR眼镜。2018年左右， AR眼镜能受限于算力，基本上只能实现拍照投影的功能。我们希望未来从底层技术能够解决算力问题，真正地实现跟眼镜进行语音交互，或者通过眼球的移动就能够实现复杂的操作。最终大家肯定希望实现的是跟科幻电影里一样，不需要电脑，一切都用眼镜操作，然后眼镜本身对日常行为没有任何干扰。但现在最核心的困难就是卡在了硬件技术上。未来可能相当长一段时间，这都是我们作为从业者需要去努力的方向。孙笑晨：我非常同意娄博士的观点，信息获取是我们生活中的一部分，手机是我们获得信息的主要来源。但是手机本身对人的身体并不友好，比如长时间去拿手机，手腕就会很酸很累。所以人们对新的获取信息的平台，肯定是有需求的。2022年，世界人口已经突破80亿，消费电子的需求肯定是一直存在的。消费电子市场本身会不断发展，虽然可能会短暂有一些停滞或者下降，但总体的趋势不变。从信息获取的渠道上看，人可能百分之八九十的信息获取都是靠视觉，也就是靠光。所以跟光相关的东西，我比较感兴趣。洛微科技刚开始也考虑过消费类产品，虽然后来我们转型了，但我们做了一些市场和技术上的调研。在消费类电子领域，对创业要求是比较高的。因为消费类电子出货量比较大，市场的需求也会比较跳跃、比较强，并不是一个从0到1到，再从10到1000的这么一个过程，而是从0一下到100万，甚至1000万的过程。所以对于供应商和初创公司来说，在消费类电子领域创业可能比较艰难。杨永成：越是和人身体贴近的电子消费品，它的需求量越大，比如电子手表、手机。智能眼镜也是如此，用户不需要重新培养使用习惯。只要你努力让智能眼镜接近现有的眼镜的，比如从重量、成本、外观等方面，那么智能眼镜这个市场就会存在。目前， AR眼镜没有像预期那么快速爆发。现在的AR眼镜，我们赋予它的能力和期待可能过高。技术要进一步提高和突破，但在使用场景上要降维，或者降低技术难度，提供主要的视觉信息，最后使产品量产。这样，智能眼镜进入市场的效率和速度可能更会更快一些。/ 05 /
杨永成：现在还有哪些技术存在争议和不确定性，但是你们判断、推理会觉得它有可能做大做强，比较有戏的？孙笑晨：我先说一个大方向的，再说个聚焦的。大方向上，我主要是看整个 GDP的构成。GDP构成里面，我比较关注的是能源，因为能源关系到所有行业，所有人的生活。全球一次能源（一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源，如煤炭、石油、天然气、水能等）支出占GDP产出的比例大约为10% ，它一变化，就会造成社会各方面很深层次的变化。在能源领域，我相信一定会有新的机会不停涌现。从最长远目标来看，可控核聚变能让人类用上安全、清洁、低价的能源。我们要解决核聚变问题，背后涉及到新能源的产生、存储、运输、构成、转化，每一个环节，可能都意味着一个具有相当体量的市场。再说一个小的方面，回到我自己的专业。我最开始是做光通信，后来做光传感，激光雷达是光传感的一种，我们都是基于硅光子的芯片技术做这些产品方案。最近几年，云计算和AI对光芯片产品有了新的需求，比如提高数据带宽密度，解决散热和功耗的问题。行业内希望能把光芯片传输这部分往电芯片里面去做集成，也就是共封装，或者叫光互联。共封装这概念已经存在一定时间了，但市场接受起来还是比较慢，因为这意味着要改变整个数据中心、超算中心构架。但这个改变不可避免，未来十几年，我相信共封装会得到很大发展。
杨永成：孙博谈到了核聚变，就是在能源里盈利，这个我也非常看好。从长远来看，核聚变可能是人能够利用的最清洁的能源。实际来讲，核聚变的技术门槛并非难以跨越，本身是个可控的问题。第二个层面，如果能源足够用，成本无限低，其实会改变整个人类，包括地球生态。能源可能会影响技术的演进，人们可以重新研究因为能源问题暂且搁置的技术，比如星际航行。孙博士讲的第二个是眼前的光伏，这是个光电转换的事。实际还有另一个相关的，就是我们的发光材料，包括成像的材料，有包括以前的LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示屏），现在大家在做MiniLED（次毫米发光二极体，一种新型显示技术），这些也都是很好的方向。孙博士还提到光互联，就是把光电封装在一起。光电各发挥其优势，在未来整个信息行业发展中非常重要。我们既能控制光，又能控制电，开发很多新材料，还能把它们合成去做成统一的器件和封装。这几点我觉得都挺有价值的，也供想创业者或者正在做研究的朋友们借鉴。娄博士，你怎么看？娄夏冰：我先说一个我们现在正在干的，可能很多人还觉得不太靠谱的，就是钙钛矿光伏。大家或许觉得硅光伏已经很便宜了，但实质上它还不够便宜。尤其在并网发电方面，它并不是在世界上每一个地方都划算，比如说现在农村放个光伏，每年收益率可能只有百分之五六，投资回报比较低。钙钛矿光伏目前就有潜力去解决成本问题，虽然现在还差很远，不管是在衰减还是在成本方面还不行。但从第一性原理出发，钙钛矿光伏用的材料很薄，理论上可以把成本压得非常低。我们作为一家做材料的公司，在钙钛矿光伏的生产制造中，拿到了其中一个步骤的关键材料，也算与钙钛矿光伏企业一起成长了。另外提一个我自己都觉得有点“悬”的东西，就是半导体行业与生命科学的融合。峰瑞也投了一些企业，包括做微流控的、用芯片进行各种生物合成的。芯片是一个高度逻辑化、可编程的方向。目前生物方面，基因层面、蛋白质层面，大家对于可编程的追求也在促使这两个大方向融合。比如说能否考虑用生物与半导体结合的形式去取代现有的器官，这说不定可以降低我们对器官功能上的一些要求，使得移植更容易。另外一个更加天马行空的想法，就是在芯片技术的辅助下，我们是不是可以实现人类体外培育？这个就有点科幻的范畴了，不过在我看来，芯片技术与生命科学的融合的大的方向，未来可能会逐渐发展起来。杨永成：很有前瞻性。钙钛矿这个事，我同意娄博的观点，看好钙钛矿作为新的光伏材料，峰瑞也在这上花了很大精力。不过，钙钛矿和普通的硅基太阳能板的区别是，硅基太阳能板稳定性非常好，钙钛矿的稳定性不如它好。想解决稳定性问题，一个大家都比较期待和认可的技术路径，就是用源归材料科技做的ALD薄膜，把钙钛矿材料封上一层。第二个就是关于半导体和生命科学相融合。峰瑞资本特别关注交叉学科，比如科技和生物医疗相关的学科。如果把生物医疗放在科技整个大盘子里看，人类对生命的了解的深度、广度和规律的探索上，显然是比物理学和其他学科晚一步，这就给创业者很大空间。另外，刚才娄博士讲到微流控等技术在微观领域的应用。用了电子行业中一个微观领域的进步成果，去和细胞学、蛋白质学、DNA组学相结合，这是一个技术方向。其实现在行业里有很多大家在尝试的应用，如T细胞生成、 DNA 合成、纳米孔测序，实际上都是半导体工艺和生物学在微观领域的发展。这个我倒不觉得是天马行空，可能是正在发生，甚至已经发生的事，我们非常看好。娄博士刚刚说到器官的例子，这方面电子学或者硬件科学应用较多，最典型的是磁悬浮电泵做的体外心脏，这种其实已经很成熟了，但因为他在体外，不是特别好普及。/ 06 /
杨永成：娄博士，这次是你第一次创业，创业这一年你感觉怎么样？当初为什么考虑从美国回来？你对国内的创业环境有什么看法？想听听你的亲身感受。娄夏冰：国内半导体材料行业发展速度要比在国外快很多，产业链优势明显，成本相对更低，迭代速度很快。国内拥有工程师红利，有大量行业人才，合成方面的经验相对丰富很多，这对我们帮助非常大，让我们可以更快完成技术迭代。国内氛围更加活跃，而国外的生活比较平静，回国的感觉更加跌宕起伏一些。并且，国内的环境改善比较明显，生活上不需要过多的担心。值得一提的是，国内产业政策比较多，用地、租金、建厂等成本比其他地方低很多，设施建设速度比较快。比如半导体材料行业晶圆厂周边的材料供应商，在国内这些材料供应商最多半年就已经建成投产，但在国外建设周期大概在四五年左右，所以国内有很大的发展优势。杨永成：你在创业过程中，在供应端和客户端有没有得到政府或者是其他行业资源方的支持？融资过程顺不顺利，是否面临很大挑战？娄夏冰：我们的上游原材料的供应稳定性到现在都还有一些挑战。一部分原因是我们规模还比较小，如果规模大了的话，和上游供应商沟通时能更有说服力。这个需要在供应链管理上需要去花很大的精力去解决。在国内拓展客户，比在美国要顺利一些、速度快些，主要因为现在国内的需求快速增长。即便在今年半导体行业发展渐缓的情况下，客户以及整个市场对于利用新材料、新技术仍然有很强烈的意愿。我们接触到的政府工作人员，也都努力发展当地产业，很懂创业者的需求，也愿意提供支持。杨永成：这个我也有同感，我们和地方政府的工作人员打交道时，他们很专业高效。孙博士你是第二次创业，第一次在美国，现在你怎么看国内的创业环境？孙笑晨：我第一次创业的时候，公司成立在美国，但在后期，公司主要客户来自中国。因为做光模块的大部分是中国厂商，所以后来有一半时间，我们在中国进行商业化落地。另外我们也有团队成员在国内，所以当我第二次创业，就把公司的主体放在国内。选择在国内创业也跟我们所处的行业有关。现在激光雷达是为上车做辅助驾驶、智能驾驶服务，新能源车的快速发展，给了我们进入这个新赛道的机会。2022年中国的新能源车出口已经是全球第一，中国新能源车市场发展迅速，汽车公司的技术迭代的时间较短，人们尝试新的技术、新产品。新能源车在中国成为标志性的产业，国家也在重点支持。我们所做的是新能源车中的一部分，所以洛微科技立足国内，也符合商业逻辑。基于过去几十年积累，中国在各个行业都有数量庞大的硕士、博士人才。对于创业公司来说，更容易组建团队。此外，国内硬科技的供应链非常齐全，除了一些核心芯片来自于欧美，其他的系统级产品所需的硬件都能在国内找到，而且产品生产周期很短。这能让我们的产品更快落地。所以我们第二次创业，把主体放在中国，是比较合适、明智的选择。
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