一座反应炉把海水里随手可得的氘,变成像太阳一样的能量来源,发电过程没有二氧化碳,也不会排出长期核废料,这就是“核融合”的梦想。日本和英国决定携手冲刺这项技术,希望2030年代就能开始运行示范电厂。表面上看,这是能源新闻;但对日本的芯片业来说,它就像打开一条新的产业路径。
因为一座核融合反应炉必须即时监控高温等离子体、调节超大电流、运转远程维修机械手臂,而所有这些功能都离不开稳定又耐高温的半导体组件。政府把核融合与半导体一起列入国家复兴清单,等于告诉业界:这不只是一个科学实验,而是下一个可能带动就业与出口的新市场,任何芯片、材料或设备厂商都不该错过。
功率半导体会成为日本参与核融合的切入点吗?从产业面来看,日本厂商这几年在功率半导体上已经投入不少资源。像三菱电机、ROHM、Renesas和东芝,都陆续在日本国内扩展SiC芯片产能,主要是为了电动汽车和能源转型的市场。
不过,核融合设备对于高电压、高温、高频切换的要求比电动汽车更极端,因此反而可能成为日本在全球供应链中突围的机会。英国方面虽然在远程操作技术有优势,但在这类专用芯片的设计和量产仍有缺口;若日本能掌握这个空隙,便可能在新兴市场创建关键角色,尤其在供应链稳定性日益重要的今天,日本制的可信度本身就是一种优势。
核融合制程需求,也可能为日本设备与材料厂带来新机会除了芯片本身,制造这些芯片的设备与材料,未来也会在核融合相关项目中发挥关键作用。例如,核融合反应炉内部的部件材料需要承受超高温和高能辐射,这对金属加工精度、陶瓷材料与封装技术都有极高要求。
目前像住友电工、古河电工等企业,已经参与过ITER(国际热核融合实验反应炉)项目,累积不少经验。再加上Tokyo Electron和SCREEN等设备厂商本就拥有国际竞争力,若能将这些技术应用延伸到极端制程环境,未来在半导体主流市场上也会更具备话语权。这些都可能成为由研发到量产的桥梁,帮助日本重新创建在全球制造中的领先地位。
但机会背后,挑战也不小,特别是时间与资金尽管前景值得期待,但三大挑战也不容忽视:
核融合不是明天的生意,但可能是日本半导体的未来日英合作核融合不仅是能源上的突破,更可能为日本半导体产业打开全新的应用市场。不过,这条路走来并不容易,既要解决技术瓶颈,也需要政府长期资助与产业耐心布局。如果这些条件能到位,日本或许真的有机会在下一个能源时代中,通过芯片与设备重新夺回过去在全球科技版图上的影响力。在全球寻找清洁能源与高端制造的今天,核融合也许不只是梦,而是日本科技产业下一次重要的现实考验。
(首图来源:shutterstock)