Wolfspeed 阔步前进：源自北卡罗来纳州立大学的企业赋能未来

Wolfspeed 阔步前进：

源自北卡罗来纳州立大学的企业赋能未来

这家曾经引领 LED 照明的企业，不断开拓进取，如今专注提高电动汽车与其他高功率应用的效率和性能。让我们来认识一下推进在北卡罗来纳州查塔姆县建造全球最大碳化硅制造工厂的重要人物。

原文刊发于2022年10月19日北卡罗来纳州立大学网站

作者：北卡罗纳州立大学 Tim Peeler

▲ Wolfspeed 在美国北卡罗纳州查塔姆县的新制造工厂

将为该地区带来 1,800 个就业岗位

Wolfspeed 首席技术官 John Palmour 曾经多次说过，他感觉自己就像北卡罗来纳州立大学校友 Zach Galifianakis 在电影《The Hangover》中扮演的角色：Wolfpack 中的一员。

这是由于作为 Cree Inc. 长期以来的领导层成员来说，这家位于研发三角园区的企业的业务重点最初并非是为功率和射频应用打造碳化硅半导体器件。Cree 曾率先开发出适用于大型全彩显示屏和广告标牌所需的蓝光 LED，并制造出消费类家用 LED 灯泡。

现在，经过近些年的分拆，公司将 LED 和照明部门剥离后，Wolfspeed 更高效的碳化硅宽禁带半导体在提高电动汽车、通信和储能等诸多应用领域的效率和性能方面大放异彩并发挥着至关重要的作用。

所有这些都基于四十年前开始的技术和研究，当时 Palmour 和其他四位研究生率先开始研究碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）材料。这两种材料都比占全球半导体市场约 90% 的传统硅（Si）材料有优势，现在已经得到验证。

      #1      

北卡罗来纳州制造

Palmour 相信 Wolfspeed 将改变这个市场，公司凭借的不仅是在北卡罗来纳州立大学开创的技术，公司同时还得到了北卡罗来纳大学体系中两所著名大学（也就是北卡罗来纳州立大学，以及位于格林斯博罗的北卡罗来纳农工州立大学）所提供的帮助。

Wolfspeed 近期宣布计划在查塔姆县，这个距离北卡罗来纳州立大学校园以西约 45 英里且靠近 Wolfspeed 既有的达勒姆总部和制造中心的位置，建立全球最大的碳化硅材料制造工厂，上述两所大学提供的技术和帮助是做出这项决策的最大原因之一。

2022 年 9 月，Wolfspeed 宣布了将在北卡罗来纳州投资建设这个耗资数十亿美元的工厂的重要消息，并将与北卡罗来纳州对外事务、伙伴关系和经济发展办公室以及北卡罗来纳农工州立大学达成合作。该工厂将为北卡罗来纳州的新兴区域带来 1,800 多个高薪技术岗位。

这对 Palmour 来说很重要，他毕业于北卡罗来纳州立大学，重视国家资助的教育和研究，相信自己公司的工作成果将有助于解决全球最紧迫的难题之一：从内燃机（ICE）技术向电动汽车 （EV）技术的全球转变。

 “我们希望自己的工作将有助于终结内燃机（ICE）时代，”Palmour 说。

      #2      

家学渊源

Palmour 是北卡罗来纳州立大学的宝贵财富，他花了四十多年时间致力于扩大碳化硅技术的使用。他出生在 Wade Avenue 与 St. Mary’s Drive 交汇处的一座古老医院 - Rex 医院，毕业于市中心附近的 Needham B. Broughton 中学，长大后又在他父亲曾经所在的北卡罗来纳州立大学陶瓷工程系的实验室里学习，该实验室是现在材料科学与工程系的前身。

▲ John Palmour 20 世纪 80 年代

在北卡罗来纳州立大学实验室内

John Palmour 的父亲 Hayne Palmour III 教授在陶瓷工程领域孜孜不倦地科研探索了近 56 年。John Palmour 和他的父亲都于 2015 年入选了该系的名人堂。此外，John Palmour 还在 1998 年以他的父亲的名义设立了奖学金。

John Palmour 曾经得到过其他顶尖工程院校的录取通知书，但他与父亲达成协议，进入北卡罗来纳州立大学就读，条件是他可以住在学生宿舍，而不是住在离学校不太远的家里。与此同时，州内就读，还可以为他的父母节省不少学费开支。

 “我考察了四所学校，其中三所不在北卡罗来纳州，” John Palmour 说，“我告诉我父亲，我可以去北卡罗拉纳州立大学就读并帮家里节约一大笔费用，但需要让我住在宿舍里，并假装我住到城外了。”

 “成交，”Hayne Palmour 说。

就这样，当时的小 Palmour 接受了北卡罗来纳州立大学工程学院的录取通知书，但没有立即决定学习哪个学科。尽管他熟悉父亲在陶瓷工程方面的工作，但起初这并没有真正影响他的选择，不过他最终还是决定了选择专研材料科学与工程。他最初从事的研究项目包括用于放射性废物封存的高科技陶瓷、航天飞机陶瓷瓦以及其他高温材料的研究。

他说：“与其说我追随父亲的脚步，不如说我深深沉迷于到这些学科之中。”

凭借其在推进碳化硅基器件方面的卓越成就，Palmour 于 2022 年成功入选了美国国家工程院院士。

▲ 2022 年 10 月初，Palmour 正式成为美国国家工程院院士。

左起：Wolfspeed 首席执行官 Gregg Lowe，Nancy 和 John

Palmour， 以及 Wolfspeed 董事会成员 Marvin Riley

      #3      

引领 LED 变革

1983 年春天，当大家沉浸在庆祝男子篮球队在 ACC 和 NCAA 锦标赛中赢得不可思议的胜利之时，Palmour 和四位研究生院同学（Calvin Carter、Thomas Coleman、John Edmond 及 Neal Hunter）仍在 Riddick 工程实验室里花时间开发一种解决方案，这也是当前许多人认为是目前可持续能源所面临最大问题的答案：即开发碳化硅宽禁带半导体，以改善电动汽车电池和射频功率放大器等的效率与成本。

之后多年，这些半导体一直用于蓝光 LED 的开发。这批学生们在北卡罗来纳州立大学材料科学与工程教授 Robert Davis 的指导下开始的研究项目，于 1987 年从北卡罗来纳州立大学剥离，并在研发三角园区成立了 Cree Research，最终发展成为全球最大的 LED 生产商之一。

Cree 之后开发了多种照明解决方案，例如手机背光，这些现在已经发展成为先进的全彩显示和照明系统，例如使得 Carter-Finley 体育馆沉浸在持续红白浪潮中的新型设备。

这些工作为进一步研发宽禁带技术提供了资金支持。

      #4      

游戏规则改变者

基于 Palmour 和他的团队所开发的碳化硅和氮化镓技术，他们开发的功率器件将性能提高了 10 倍；同时其产品的体积更小型，因此更轻量、更高效。起初，他们的微波应用是用于国防用途。

 “我们的最终目标之一是开发出大功率微波器件，现在仍然在做这件事，”Palmour 说。“总的来说，在更高电场下的工作能力，使得我们产品的工作效率远远高于现有的硅器件。”

Wolfspeed 目前的焦点是适用于电动汽车和其他应用（例如采用碳化硅半导体的可再生能源和储能应用）的更高效功率系统。

 “这就是他们改变游戏规则的地方，”北卡罗来纳州立大学校长 Randy Woodson 说。“他们的技术确实是新一代电动汽车的核心，并对于尝试使用储能技术来运行的所有领域都不可或缺。”

这项不断发展的技术是时任美国总统奥巴马推动创建 PowerAmerica 的驱动力。PowerAmerica 是由美国能源部资助的研究机构，总部设在北卡罗来纳州立大学的 Centennial Campus 校区。2014 年 1 月 15 日，在北卡罗来纳州立大学校园，奥巴马宣布了 PowerAmerica 的成立。

▲ 时任美国总统奥巴马于 2014 年

在北卡罗来纳州立大学宣布启动 PowerAmerica

PowerAmerica 的使命是通过公私合作，将这项技术推向市场，以减少国家的能源消耗，并提高制造业的竞争力。

 “Wolfspeed，特别是 John Palmour，在帮助 PowerAmerica 获得拨款与正常运行方面发挥了引领作用，”北卡罗来纳州立大学电气与计算机工程教授 John Muth 说。“他将整个供应链的行业成员聚集在一起，与学术界和政府合作，使得每个人都能从中获益。”

      #5      

专注碳化硅

2015 年，Cree 的功率和射频部门成为 Wolfspeed 部门，这是其公司领导层中的北卡罗来纳州立大学校友们完全赞同的名称。

 “我们希望向我们北卡罗来纳州立大学的渊源致敬，”Palmour 表示。

后来，Wolfspeed 部门从其公司剥离，然后并某家国际企业集团收购。但是，出于国家安全方面的考虑，该项交易最终遭到了否决。

2017 年，Cree 聘请了 Gregg Lowe 出任首席执行官，并在之后出售了照明和 LED 部门，以专注于碳化硅材料和半导体器件。2021 年 10 月，整家公司更名为 Wolfspeed，其标志中包含着飞驰的狼的形象，另外其一系列功率模块的命名中也包含了“wolf”。

两年前，该公司在纽约州破土动工，开始建造全球首家、最大且唯一的碳化硅晶圆制造工厂。

 “多年来，我们在公司业务里颇有些红头发继子的味道，因为当时我们并没有像照明和 LED 部门那样的财力，”Palmour 说。“当时我们一直是在努力地寻找各种资源和资金。”

 “当时我们总感觉自己就像是 Wolfpack 中的一员。”

如今，情况已经大不相同。Wolfspeed 的功率与射频半导体已快速成为公司的唯一焦点，这也是该公司于 2022 年 9 月 9 日宣布在北卡罗来纳州建造全球最大碳化硅材料工厂的原因之一。

      #6      

赋能未来

在这项重大宣布之外，Palmour 还分享了将这一重要的材料生产工厂放在他家乡所在州的重要性，因为制造业一直以来都占到北卡罗来纳州经济的近乎四分之一。

他知道，Wolfspeed 不仅将受益于北卡罗来纳州大学体系培养的本土技术人才，而且还将为该州拥有增长基础设施的区域带来更大的经济繁荣。

 “我一直是北卡罗纳州大学（UNC）体系的拥趸，”Palmour 说。“它仍然是全球最好的大学体系之一，能够让很多人有机会接受教育。”

 “所以这一切都让我感到非常非常的欣慰，我无法用其他方式来表达这种心情。我们在北卡罗来纳州已经雇佣了几千名工人。这个数字还将会急剧上升。”

Woodson 掌管着该州最大的大学（也是全美顶尖的就业人才培养基地之一），这对他来说无异于天籁之音。

 “Wolfspeed 本可以在任何地方建造这家工厂，但从一开始，他们就想支持北卡罗来纳州，因为北卡罗来纳州一直支持他们。”Woodson 说。“他们还可以获得来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳农工州立大学培养的人才，以满足其发展所必要的人力资源。”

 “拥有这么一家源自我们州立大学研究项目所建立起来的企业，并且以北卡罗来纳州为家的人，这对北卡罗来纳州而言意义重大。”

▲ 2022 年 10 月 5 日，Palmour（右二）

在学校工程学院举办的产业日中，与企业和州领导人出席活动

      #7      

Wolfspeed 优势

北卡罗来纳州立大学与全州经济发展机构密切合作，并借助教职员工（例如电气与计算机工程系的 Muth 和 Dan Stancil，以及大学纳米制造设施中心的 Fred Kish 和 Phil Barletta）的专业知识，帮助 Wolfspeed 在查塔姆县扩大产能。

北卡罗来纳州立大学经济发展院长 Tom White 在整个招聘过程中负责大学与合作伙伴的协调工作。他说，团队合作有助于将这一概念变为现实。

Wolfspeed 位于北卡罗来纳州的碳化硅材料新工厂将专注于为其位于纽约州莫霍克谷的工厂提供 200mm 碳化硅晶圆。Wolfspeed 纽约州莫霍克谷工厂将把这些晶圆制造成供客户使用的功率半导体器件。

建造新工厂主要目的在于解决棘手的问题，也就是在公众对于电动汽车极为关注的当下，为电动汽车提供在商业上更具可行性和可负担性的解决方案。

“如果你看看电动汽车在美国市场的渗透率，会发现它仍然很低，”Palmour 说。“在所有售出的汽车中，大约 3% 是电动汽车。但预计到 2030 年，这一比例将可能达到 30% 或 40%。”

 “新工厂的目的是为了满足 21 世纪 20 年代末和 30 年代初的市场需求。如果我们达到了所期望的市场渗透率，那么内燃机汽车的成本将会上升，而纯电动汽车的成本将会下降。”

 “到那时候，购买纯电动汽车将是不费脑筋就能做出的决定。”

      #8      

高效、可靠、智能

与此同时，Wolfspeed 还制造适用于其他应用所广泛需要的组件，这些应用包括了变速驱动器（例如 HVAC 系统）、机器人电机和用于半导体制造的高频率电源等。

 “碳化硅最终将在几乎所有汽车、太阳能与风力发电场、大型工业机器和数据中心内发挥关键作用，”Muth 说。“它对电网以及于国家安全而言至关重要的基础设施也有重大影响。”

 “我们预计碳化硅和超宽禁带材料将会使得我们的电网更为高效、可靠、智能。”

该项技术通过在北卡罗来纳州立大学开始的研究项目而成为可能，并将随着 Wolfspeed 在北卡罗来纳州中部地区扩大其制造工厂而继续发展壮大。

 “在美国，北卡罗来纳州已经成为碳化硅的中心，我们将保持这种发展，”Palmour 说。

英文原文，敬请访问：

https://news.ncsu.edu/2022/10/wolfspeed-ahead-an-nc-state-spinoff-powers-the-future/

John Palmour 博士于 2022 年 11 月 13 日与世长辞

享年 62 岁

缅怀 John Palmour

▲ 企业宣传视频：Wolfspeed SiC 助力梦想者改变世界！

关于 Wolfspeed, Inc.

Wolfspeed（美国纽约证券交易所上市代码: WOLF）引领碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）技术在全球市场的采用。我们为高效能源节约和可持续未来提供业界领先的解决方案。Wolfspeed 产品家族包括了 SiC 材料、功率开关器件、射频器件，针对电动汽车、快速充电、5G、可再生能源和储能、以及航空航天和国防等多种应用。我们通过勤勉工作、合作以及对于创新的热情，开启更多可能。了解更多详情，敬请访问 www.wolfspeed.com。 

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