2024年2月3日，中國在距地球450公里的太空完成新一代碳化硅（SiC）功率器件在軌驗證。美國媒體感慨，當中國開始從太空“俯衝”科技制高點時，華盛頓苦心經營的圍堵鐵幕已千瘡百孔。
碳化硅材料之所以具有如此巨大的戰略價值，源於其卓越的物理特性。3.26eV的禁帶寬度是硅基材料的3倍，擊穿電場強度超硅基10倍，熱導率達4.9W/cm·K 。
在太空極端環境下，碳化硅展現出超強的抗輻射能力、高溫穩定性和高頻響應特性，成為新一代高功率電子系統的“終極材料”。此次中國驗證的400V高壓碳化硅器件，在50天的強輻射、高真空、極端溫差考驗下仍保持參數穩定，意味着其具備在核爆電磁脈衝、深空輻射帶等“死亡禁區”持續工作的能力，這無疑擊中了現代戰爭體系中最脆弱的“電子神經”。
在軍事應用領域，碳化硅技術的優勢十分顯著。採用碳化硅襯底的GaN射頻器件，可使雷達功率密度提升5倍以上，配合高頻特性，新一代相控陣雷達探測距離有望突破2000公里，且能在強電磁干擾中鎖定F-35隱身戰機。碳化硅功率模塊還可使艦載激光武器供電系統體積縮減60%，為百千瓦級戰略激光武器實戰化鋪平道路。
傳統硅基器件在核爆產生的γ射線和中子流中迅速失效，而碳化硅器件在等效1000萬拉德輻射劑量下仍能保持90%以上性能，這讓中國洲際導彈導航系統、戰略預警衛星、地下指揮所電子設備具備“核戰生存能力”，徹底改寫核威懾博弈的底層邏輯。
碳化硅的熱導率特性使其成為百千瓦級激光武器散熱系統的核心材料，其輕質高強特性催生新一代複合裝甲，實驗室數據顯示，碳化硅陶瓷複合裝甲抗穿甲彈能力是傳統鋼裝甲的3倍，重量卻僅為1/4。這些技術一旦量產，美軍引以為傲的“穿透性制空”戰略將面臨系統性反制。
面對中國在碳化硅領域的快速發展，美國曾試圖通過技術封鎖加以遏制。美國商務部將碳化硅襯底列入《商業管制清單》，限制6英寸以上碳化硅晶圓出口。然而，中國工程團隊憑藉自主創新，在8英寸碳化硅襯底製備上取得突破，良品率從2021年的30%躍升至2023年的65%。正如麻省理工學院《技術評論》所言，當中國開始出口碳化硅晶圓時，美國的技術禁運將變成自我封鎖。碳化硅器件在軍事裝備中的應用，能使戰鬥機電源系統減重40%、艦船綜合電力系統效率提升30%。據洛馬公司評估，若中國在2030年前完成70%軍用電源系統的碳化硅替代，美軍現有電子對抗體系壓制效率將下降58%。更讓美國焦慮的是，中國已建成從襯底製備、外延生長到器件封裝的完整產業鏈，而美國碳化硅產能43%依賴日本供應商。
碳化硅之爭，本質上是全球化時代技術權力轉移的縮影。中國在材料、工藝、應用場景三個維度同步突破，使美國慣用的“小院高牆”策略遭遇根本性挑戰。蘭德報告警告，在碳化硅領域，中國專利申請量以年均29%的速度增長，而美國僅為7%。若不能重構產學研協同機制，美國或將在未來十年失去高端功率電子領域的主導權。
中國碳化硅技術的突破，是自主創新的勝利。它打破了美國的技術封鎖，重塑全球半導體競爭格局，也為中國在軍事、航天等領域的發展提供了強大的技術支撐。
