近日，半导体热电材料技术创新企业中科玻声宣布完成数千万元Pre-A轮融资，由中科创星领投，江阴市人才科创天使基金、苏控创投、元禾原点跟投。本轮融资将用于产能提升、研发持续推进和团队建设。
中科玻声成立于2021年，技术体系源于中国科学院上海硅酸盐所热电转换材料与器件课题组，专注于半导体热电材料的技术创新与产业化。公司核心团队曾在汽车热管理系统巨头捷温、国际热电半导体巨头Laird等行业领军公司担任研发、产品和销售等职务，积累了丰富的产品化和市场化经验。
TEC制冷片结构示意图
热电半导体能够实现电能和热能之间的相互转换，分别利用热电半导体的帕尔贴效应（Peltier effect）和塞贝克效应（Seebeck effect），对应热电半导体精确控温技术和温差发电技术两个应用方向。热电半导体及其应用是一种精确快速制冷、制热技术和绿色能源技术，其难点在于高性能热电半导体材料的集成制备以及高精度、高可靠性器件的开发。
长期以来，热电半导体制冷技术应用场景较多，需求明确，商业化速度也较快。随着应用于车规级、光通讯光模块、医疗器械、微处理器等电子器件的快速发展，器件尺寸不断减小，集成度不断提高，微小面积内的功耗急剧上升，局部热流密度大幅增加，走向高性能微型化成为大势所趋。热电半导体技术凭借精准控温、无噪音、寿命长、适应性强、无排放物等优势，成为小型器件实现主动温控热管理的最佳途径。
TEC的车载应用模块
据MarketsandMarkets，2023年全球工业级热电半导体制冷器（Thermo Electric Cooler，TEC）市场规模约70亿元/年，基于TEC的半导体热电组件市场规模约300亿元/年。目前，高端半导体热电技术由美、日企业（如Ferrotec、KELK Ltd、Phononic）垄断，国内公司主要集中在中低端消费产品领域。
实验室制备的Micro-TEC
凭借在行业内的深厚积累，中科玻声是国内少有的具备热电半导体技术全链条能力的领先企业，具备从热电半导体材料碲化铋晶粒与厚膜制备、热电臂集成制备，到微型器件结构设计、焊接连接、封装切割和仿真测试的全链条技术能力，并成功在高端Micro-TEC和车规级TEC领域实现了国产替代。
在材料制备方面，基于碲化铋（Bi2Te3）的热电材料，中科玻声通过深入分析热电材料的结晶组织、形变组织、取向差、应变场及取向结构等显微组织，采用新型热挤压工艺，优化了不同组分的碲化铋基材料制备工艺参数，最终使P型材料的zT值达到1.3，N型材料的zT值达到1，同时显著提升了材料的力学性能，可以加工出最小尺寸达到 147 微米的微型热电粒子。在热电臂的批量制备方面，公司开发了全新的模压工艺，实现了热电臂的高效集成制备。在界面连接方面，公司采用界面烧结技术，确保不同材料在界面处实现致密结合。
面外型无机柔性热电器件
在软件能力上，公司基于对器件能量输运与转换过程的深入理解，针对非线性温度变化下的材料性能参数以及复杂结构体系中的多重能量损失，开发了通用的热电器件三维稳态多物理场耦合模型，并细化了包括材料性能、几何模型、边界条件及结果输出在内的全参数、多目标优化设计思路，该模型大大提升了热电器件研发的效率和准确性。
此外，公司还储备了硫化银基的（Ag2S）无机塑性半导体材料技术。该柔性热电材料具备与金属类似的延展性和变形能力，具有适当的带宽、高迁移率和较高的Seebeck系数，室温下zT值最高可达0.6。经过1000次反复弯曲后，其电导率和Seebeck系数几乎没有变化，可广泛应用于柔性可穿戴电子领域。基于该材料，公司成功研制出厚度仅为0.3mm、填充率高达72%的超薄无机柔性热电器件。
TEC车载冰箱
在商业化层面，公司立足于车规级市场，重点开发温控座椅、车载冰箱等应用，是国内唯一具备调温座椅开发能力的企业。目前，公司的车规级产品已进入吉利、领跑、红旗、广汽等主机厂供应链，并快速拓展至光通讯光模块及医疗器械领域，正在加速进入发展快车道。
本轮领投方中科创星表示：“随着新能源汽车、医疗、通信、半导体等产业走向高度集成，精确控温以及高效的热管理系统成为关键挑战，而热电半导体作为能够在微小空间内实现精确控温以及发电的重要技术，正凭借其灵活性、多样性、可靠性等显著优势，快速占领市场。中科玻声依托中国科学院上海硅酸盐所超过20年的研究和积累成立，技术领先且产业化经验丰富，我们期待中科玻声能引领行业实现热电半导体材料、器件及高端产品的国产化替代及超越。”
