從開着挖掘機到衝擊半導體“珠穆朗瑪峰”,這聽起來像是科幻片里的情節。但在2025年的中國,這樣的故事真實發生了。
主角宗艷民,一個曾靠賣工程機械實現財務自由的山東大叔,卻在五十歲時,帶着一腔“材料情懷”,押上全部身家,孤注一擲衝進第三代半導體領域。
從工程師到挖掘機大亨,材料執念從未消散
宗艷民的材料情結早有根源。他畢業於山東輕工業學院硅酸鹽系,這所院校的該專業是當時校內師資最強的院系之一。宗艷民在這裡打下了紮實的材料學基礎。
1987年,23歲的宗艷民大學畢業。他被分配到濟南燈泡廠,成為一名技術工程師。這份工作他一干就是15年。
2002年,濟南燈泡廠經營不善倒閉。38歲的宗艷民拿着失業證,結束了自己的工程師生涯。他沒有消沉。當時城鎮化建設全面啟動,工程機械供不應求。宗艷民看準這個時機,成立了濟南天業工程機械公司,做起了挖掘機代理生意。
技術出身的宗艷民把銷售公司干出了技術特色。他不滿足於單純倒賣設備。他創新成立了具備翻新改造能力的再製造工廠,利用自己的技術把舊機器改造出接近新機的性能。
改造後的機器性能卓越,價格卻只有新機的七成,很快贏得市場認可。全球建築設備巨頭沃爾沃,將山東地區唯一授權經銷商資格交給了宗艷民。
2008年,四萬億計劃掀起基建熱潮。宗艷民的企業順勢承接了核電項目、南水北調等一系列大型工程。公司營收猛增,快速達到年銷售額30億、年利潤一兩億的規模。宗艷民徹底實現了財務自由。
財務自由後的宗艷民沒打算賣一輩子挖掘機。他總在隨身攜帶“移動實驗室”,沒事就鑽研半導體材料。他還在停放挖掘機的大院里,專門搭建了一個2000平米的實驗室。
接下燙手山芋,把全部身家押給碳化矽
2010年,宗艷民成立天岳先進。他最初嘗試做藍寶石材料,隨後市場迅速飽和。他沒有停下腳步。一個偶然的機會,他得知山東大學蔣民華院士團隊的研究成果。
蔣民華是我國著名材料學家,曾擔任“863計劃”新材料領域專家組組長。2000年,65歲的蔣民華把碳化硅作為主要研究方向,親自帶隊攻堅碳化硅襯底加工。2011年蔣院士去世,他成功培育出的碳化硅單晶始終沒能實現產業化。
碳化硅屬於第三代半導體材料。它具有擊穿電場高、熱導率高、抗輻射能力強等優勢。用它製備的半導體器件,能在高溫環境下運行,還能以更少電能消耗獲得更高運行能力。在新能源汽車領域,應用碳化硅的逆變器可讓特斯拉Model 3零百加速縮短兩秒,整體損耗比硅基方案減少83.7%,每百公里電能消耗減少1.2-2.1kWh。
這樣的好材料,製備難度卻極大。從1980年代開始,全球碳化硅研發及應用被美日歐企業主導。品質、價格、量產三大難題,始終制約着碳化硅規模化應用。當時國內只有三個科研團隊在做相關研究,幾乎沒有產業概念。蔣院士的成果產業化,成了沒人敢接的燙手山芋。國企不敢接,民企不願接。
宗艷民決定接下這個燙手山芋。他認為蔣院士的成果如果束之高閣,中國將失去半導體技術突破的重大機遇。2011年,他毅然買下山東大學的5項碳化硅相關專利。他把工程機械生意賺來的全部財富,都投進了碳化硅產業化項目。
這個決定引發了不小的爭議。妻子為他擔憂,同行覺得他瘋了。宗艷民只說了一句話:“我知道這條路有多難,但如果不做,中國在這個領域永遠沒有話語權。”
12億投進去,4872次試錯才見曙光
碳化硅的研發過程,比宗艷民預想的更艱難。碳化硅單晶生長需要在2300℃以上的高溫環境中完成。這個溫度足以融化絕大多數金屬。工作人員必須穿着特製防護服,在高溫爐旁連續工作數小時。
最核心的難點是原料合成中的“原子管理”。融化後的碳和硅能形成220種晶型,其中只有一種4H晶型能用作半導體襯底。整個合成過程在密閉坩堝內完成,高溫條件下無法實時調控。研發人員只能不斷調節坩堝結構和保溫材料配置來優化溫差,稍有不慎就必須重來。
宗艷民定下了一條鐵規:所有可能的參數組合,每個都要試10次。這意味着團隊要面對數以萬計的試驗,每一次試驗成本都高達數萬元。
2013年夏季,山東酷暑難耐。實驗室內溫度更高。為了不影響爐溫穩定性,實驗室不能開空調。團隊成員就在近40℃的高溫中持續工作。有位工程師連續工作48小時後暈倒在爐旁,被緊急送往醫院。他醒來後第一句話,問的還是第973次試驗的數據。
從2011年到2017年,宗艷民不斷把工程機械公司的利潤“輸血”給碳化硅研發。三年時間就投了5個億。到了2016年,公司現金流幾近枯竭,甚至面臨發不出工資的窘境。
宗艷民做出了抵押妻子首飾和家裡房產的決定。財務主管勸他暫停部分項目,等資金寬裕再繼續。他搖了搖頭,他說技術攻關就像爬山,中途停下就前功盡棄。
為了維持公司運營,團隊不得不將不合格的碳化硅襯底製成廉價的“莫桑鑽”賣給珠寶商。這個決定引發團隊內部爭議,有技術人員覺得這是對技術的侮辱。宗艷民召集全體員工開會,他說活下去才有未來,今天賣莫桑鑽,就是為了明天不賣。
2015年春天,公司成立第四年,團隊已經記錄了4871次失敗。研發士氣跌到谷底,有人開始懷疑技術路線的正確性。第4872次試驗前夜,宗艷民和技術團隊長談至深夜。他告訴大家,容易走的路早就被人走通了,正因為難,才值得去突破。
第二天清晨,操作工程師打開第4872號長晶爐。一片完整、均勻的碳化硅晶體出現在眾人眼前。實驗室里爆發出壓抑已久的歡呼聲,幾位工程師抱在一起痛哭。
喜悅很快消退。測試結果顯示,這塊晶體質量僅達到最低標準,良率不到5%,離產業化要求還相差甚遠。宗艷民卻很樂觀,他告訴團隊這是黎明前的曙光,他們已經證明這條路走得通,接下來要做的就是提升良率。
截至最終實現突破,宗艷民累計投入的資金超過12億。團隊完成的試驗次數,早已突破一萬次。
市場不買賬?他偏要囤貨等風來
2017年,天岳先進終於實現6英寸碳化硅襯底量產。新的困境接踵而至,產品無人問津。
國內芯片廠商對國產材料缺乏信任,寧願花高價進口,也不願冒險使用國產產品。天岳先進的倉庫里,產品堆積如山。公司每月虧損超過千萬元。
一次行業展會上,天岳先進的展台前幾乎無人問津。有同行直言不諱,他們說宗艷民團隊勇氣可嘉,但碳化硅這種高端材料,國內企業根本做不出來,就算做出來也沒人敢用。
2018年初,公司召開年度會議。面對連續七年的虧損和團隊低迷的士氣,宗艷民做出了一個看似瘋狂的決定。他要繼續擴大生產,增加庫存。
宗艷民向團隊解釋,現在大家不信任國產材料,是因為他們還沒有證明自己。但風向一定會變,他們要做的就是在風來之前準備好足夠多的“糧食”,成為客戶的唯一選擇。
宗艷民的判斷沒有出錯。2018年,特斯拉在型號3中大規模採用碳化硅器件,直接引爆全球電動車產業鏈。碳化硅的優勢被市場廣泛認可。
緊接着,中美科技摩擦加劇,華為等企業遭遇斷供危機。國產替代不再是口號,而是關乎生存的現實需求。宗艷民等待的風口,終於來了。
2019年,華為旗下哈勃投資正式入股天岳先進。資本的背書讓市場重新認識這家企業。天岳先進倉庫里囤積的庫存,一夜之間被搶購一空。
捅破技術鐵幕,中國碳化硅站穩全球前三
2022年,天岳先進成功登陸科創板。2025年8月,公司正式敲響港股上市鐘聲,成為兩市唯一“A+H”上市的碳化硅襯底公司。其港股發行的孖展倍數超2800倍,融資申購額近2500億港元,資本市場對其展現出極大熱情。
上市後的天岳先進沒有停下技術攻關的腳步。宗艷民再次加碼,投資25億元在上海臨港建設8英寸襯底工廠。2023年,臨港工廠宣布量產,產品良率追平國際一線水平。2024年,天岳先進展出12英寸襯底樣品,技術實現與全球龍頭並跑。
業績數據同樣亮眼。2022年,天岳先進營業收入為4.17億元。到2024年,營收飆升至17.68億元,三年複合增長率高達105.9%。2024年,公司歸屬於母公司所有者的凈利潤達1.79億元,成功扭虧為盈。2025年第一季度,公司實現營業收入4.1億元,同時投入4494萬元用於研發。
市場份額方面,2024年天岳先進導電型襯底市佔率達到22.8%,排名全球前三。全球前十大功率半導體企業中,有一半成為天岳先進的客戶。英飛凌、博世、安森美等行業巨頭,都出現在其客戶名單中。
2025年6月,全球第三代半導體市場發生兩件大事。市值一度高達165億美元的碳化硅龍頭狼速(前身為克里族)申請破產。天岳先進則獲得“半導體材料”年度金獎。在此之前的三十一年,這項大獎從未頒給過中國企業。
宗艷民坦言,他很尊重Wolfspeed。這家行業先驅把碳化硅襯底從1英寸推進到6英寸。但他更堅定地表示,接下來是中國主導碳化硅產業鏈的時代。
不止是商業成功,更是產業突圍的樣本
宗艷民的成功,打破了美歐日企業對碳化硅領域近三十年的技術壟斷。他的創業歷程,為中國高端製造業突圍提供了寶貴樣本。
天岳先進的突圍,靠的不是政策補貼堆砌的“獨角獸”模式。它依靠的是宗艷民對市場趨勢的精準判斷,是工程師文化的深度滲透,更是面對萬次失敗不放棄的戰略耐力。
從挖掘機大院里的實驗室,到全球前三的半導體企業。宗艷民的故事驗證了一條中國路徑。高端技術突破不需要空談情懷,更需要腳踏實地的系統試錯和極致執行力。
宗艷民的辦公室里,舊挖掘機模型和碳化硅晶圓並排擺放。這兩個物件象徵著中國製造的兩個時代。一個是能吃苦、能紮根的基建時代,一個是敢突破、敢攻堅的高端製造時代。
宗艷民回望創業初心時說,這事總得有人干。正是這份“總得有人干”的執念,讓他押上全部身家,熬過一萬次失敗。
30年技術鐵幕被捅破了,但中國製造業面臨的技術壁壘還有很多。宗艷民的故事告訴我們,再高的技術牆,也攔不住認準方向就死磕到底的中國人。