从开着挖掘机到冲击半导体“珠穆朗玛峰”,这听起来像是科幻片里的情节。但在2025年的中国,这样的故事真实发生了。
主角宗艳民,一个曾靠卖工程机械实现财务自由的山东大叔,却在五十岁时,带着一腔“材料情怀”,押上全部身家,孤注一掷冲进第三代半导体领域。
宗艳民的材料情结早有根源。他毕业于山东轻工业学院硅酸盐系,这所院校的该专业是当时校内师资最强的院系之一。宗艳民在这里打下了扎实的材料学基础。
1987年,23岁的宗艳民大学毕业。他被分配到济南灯泡厂,成为一名技术工程师。这份工作他一干就是15年。
2002年,济南灯泡厂经营不善倒闭。38岁的宗艳民拿着失业证,结束了自己的工程师生涯。他没有消沉。当时城镇化建设全面启动,工程机械供不应求。宗艳民看准这个时机,成立了济南天业工程机械公司,做起了挖掘机代理生意。
技术出身的宗艳民把销售公司干出了技术特色。他不满足于单纯倒卖设备。他创新成立了具备翻新改造能力的再制造工厂,利用自己的技术把旧机器改造出接近新机的性能。
改造后的机器性能卓越,价格却只有新机的七成,很快赢得市场认可。全球建筑设备巨头沃尔沃,将山东地区唯一授权经销商资格交给了宗艳民。
2008年,四万亿计划掀起基建热潮。宗艳民的企业顺势承接了核电项目、南水北调等一系列大型工程。公司营收猛增,快速达到年销售额30亿、年利润一两亿的规模。宗艳民彻底实现了财务自由。
财务自由后的宗艳民没打算卖一辈子挖掘机。他总在贴身携带“移动实验室”,没事就钻研半导体材料。他还在停放挖掘机的大院里,专门搭建了一个2000平米的实验室。
2010年,宗艳民成立天岳先进。他最初尝试做蓝宝石材料,随后市场迅速饱和。他没有停下脚步。一个偶然的机会,他得知山东大学蒋民华院士团队的研究成果。
蒋民华是我国著名材料学家,曾担任“863计划”新材料领域专家组组长。2000年,65岁的蒋民华把碳化硅作为主要研究方向,亲自带队攻坚碳化硅衬底加工。2011年蒋院士去世,他成功培育出的碳化硅单晶始终没能实现产业化。
碳化硅属于第三代半导体材料。它具有击穿电场高、热导率高、抗辐射能力强等优势。用它制备的半导体器件,能在高温环境下运行,还能以更少电能消耗获得更高运行能力。在新能源汽车领域,应用碳化硅的逆变器可让特斯拉Model 3零百加速缩短两秒,整体损耗比硅基方案减少83.7%,每百公里电能消耗减少1.2-2.1kWh。
这样的好材料,制备难度却极大。从1980年代开始,全球碳化硅研发及应用被美日欧企业主导。品质、价格、量产三大难题,始终制约着碳化硅规模化应用。当时国内只有三个科研团队在做相关研究,基本上没有产业概念。蒋院士的成果产业化,成了没人敢接的烫手山芋。国企不敢接,民企不愿接。
宗艳民决定接下这个烫手山芋。他认为蒋院士的成果如果束之高阁,中国将失去半导体技术突破的重大机遇。2011年,他毅然买下山东大学的5项碳化硅相关专利。他把工程机械生意赚来的全部财富,都投进了碳化硅产业化项目。
这个决定引发了不小的争议。妻子为他担忧,同行觉得他疯了。宗艳民只说了一句话:“我知道这条路有多难,但如果不做,中国在这样的领域永远没线次试错才见曙光
碳化硅的研发过程,比宗艳民预想的更艰难。碳化硅单晶生长需要在2300℃以上的高温环境中完成。这个温度足以融化绝大多数金属。工作人员一定穿着特制防护服,在高温炉旁连续工作数小时。
最核心的难点是原料合成中的“原子管理”。融化后的碳和硅能形成220种晶型,其中只有一种4H晶型能用作半导体衬底。整个合成过程在密闭坩埚内完成,高温条件下无法实时调控。研发人员只能不断调节坩埚结构和保温材料配置来优化温差,稍有不慎就必须重来。
宗艳民定下了一条铁规:所有可能的参数组合,每个都要试10次。这在某种程度上预示着团队要面对数以万计的试验,每一次试验成本都高达数万元。
2013年夏季,山东酷暑难耐。实验室内温度更高。为了不影响炉温稳定性,实验室不能开空调。小组成员就在近40℃的高温中持续工作。有位工程师连续工作48小时后晕倒在炉旁,被紧急送往医院。他醒来后第一句线年,宗艳民不断把工程机械公司的利润“输血”给碳化硅研发。三年时间就投了5个亿。到了2016年,公司现金流几近枯竭,甚至面临发不出工资的窘境。
宗艳民做出了抵押妻子首饰和家里房产的决定。财务主管劝他暂停部分项目,等资金宽裕再继续。他摇了摇头,他说技术攻关就像爬山,中途停下就前功尽弃。
为了维持公司运营,团队不得不将不合格的碳化硅衬成廉价的“莫桑钻”卖给珠宝商。这个决定引发团队内部争议,有技术人员觉得这是对技术的侮辱。宗艳民召集全体员工开会,他说活下去才有未来,今天卖莫桑钻,就为了明天不卖。
2015年春天,企业成立第四年,团队已经记录了4871次失败。研发士气跌到谷底,有人开始怀疑技术路线次试验前夜,宗艳民和技术团队长谈至深夜。他对大家说,容易走的路早就被人走通了,正因为难,才值得去突破。
第二天清晨,操作工程师打开第4872号长晶炉。一片完整、均匀的碳化硅晶体出现在众人眼前。实验室里爆发出压抑已久的欢呼声,几位工程师抱在一起痛哭。喜悦很快消退。测试结果为,这块晶体质量仅达到最低标准,良率不到5%,离产业化要求还相差甚远。宗艳民却很乐观,他告诉团队这是黎明前的曙光,他们已证明这条路走得通,接下来要做的就是提升良率。
截至最终实现突破,宗艳民累计投入的资金超过12亿。团队完成的试验次数,早已突破一万次。
2017年,天岳先进终于实现6英寸碳化硅衬底量产。新的困境接踵而至,产品无人问津。国内芯片厂商对国产材料缺乏信任,宁愿花高价进口,也不愿冒险使用国产产品。天岳先进的仓库里,产品堆积如山。公司每月亏损超过千万元。
一次行业展会上,天岳先进的展台前几乎无人问津。有同行直言不讳,他们说宗艳民团队勇气可嘉,但碳化硅这种高端材料,国内企业根本做不出来,就算做出来也没人敢用。
2018年初,公司召开年度会议。面对连续七年的亏损和团队低迷的士气,宗艳民做出了一个看似疯狂的决定。他要继续扩大生产,增加库存。
宗艳民向团队解释,现在大家不信任国产材料,是因为他们还没有验证自己。但风向一定会变,他们要做的就是在风来之前准备好足够多的“粮食”,成为客户的唯一选择。宗艳民的判断没有出错。2018年,特斯拉在Model 3中大规模采用碳化硅器件,直接引爆全世界电动车产业链。碳化硅的优势被市场广泛认可。
紧接着,中美科技摩擦加剧,华为等企业遭遇断供危机。国产替代不再是口号,而是关乎生存的现实需求。宗艳民等待的风口,终于来了。
2019年,华为旗下哈勃投资正式入股天岳先进。资本的背书让市场重新认识这家企业。天岳先进仓库里囤积的库存,一夜之间被抢购一空。
2022年,天岳先进成功登陆科创板。2025年8月,公司正式敲响港股上市钟声,成为两市唯一“A+H”上市的碳化硅衬底公司。其港股发行的孖展倍数超2800倍,融资申购额近2500亿港元,长期资金市场对其展现出极大热情。上市后的天岳先进没有停下技术攻关的脚步。宗艳民再次加码,投资25亿元在上海临港建设8英寸衬底工厂。2023年,临港工厂宣布量产,产品良率追平国际一线英寸衬底样品,技术实现与全球龙头并跑。
业绩数据同样亮眼。2022年,天岳先进营业收入为4.17亿元。到2024年,营收飙升至17.68亿元,三年复合增长率高达105.9%。2024年,公司归属于母企业所有者的净利润达1.79亿元,成功扭亏为盈。2025年第一季度,公司实现营业收入4.1亿元,同时投入4494万元用于研发。
市场份额方面,2024年天岳先进导电型衬底市占率达到22.8%,排名全球前三。全球前十大功率半导体企业中,有一半成为天岳先进的客户。英飞凌、博世、安森美等行业巨头,都出现在其客户名单中。2025年6月,全球第三代半导体市场发生两件大事。市值一度高达165亿美元的碳化硅龙头Wolfspeed(前身为Cree)申请破产。天岳先进则获得“半导体材料”年度金奖。在此之前的三十一年,这项大奖从未颁给过中国企业。
宗艳民坦言,他很尊重Wolfspeed。这家行业先驱把碳化硅衬底从1英寸推进到6英寸。但他更坚定地表示,接下来是中国主导碳化硅产业链的时代。
宗艳民的成功,打破了美欧日企业对碳化硅领域近三十年的技术垄断。他的创业历程,为中国高端制造业突围提供了宝贵样本。天岳先进的突围,靠的不是政策补贴堆砌的“独角兽”模式。它依靠的是宗艳民对市场趋势的精准判断,是工程师文化的深度渗透,更是面对万次失败不放弃的战略耐力。
从挖掘机大院里的实验室,到全球前三的半导体企业。宗艳民的故事验证了一条中国路径。高端技术突破不需要空谈情怀,更需要脚踏实地的系统试错和极致执行力。
宗艳民的办公室里,旧挖掘机模型和碳化硅晶圆并排摆放。这两个物件象征着中国制造的两个时代。一个是能吃苦、能扎根的基建时代,一个是敢突破、敢攻坚的高端制造时代。
宗艳民回望创业初心时说,这事总得有人干。正是这份“总得有人干”的执念,让他押上全部身家,熬过一万次失败。30年技术铁幕被捅破了,但中国制造业面临的技术壁垒还有很多。宗艳民的故事告诉我们,再高的技术墙,也拦不住认准方向就死磕到底的中国人。