「中科玻聲」成立于2021年，技術體系源于中國科學院上海硅酸鹽所熱電轉換材料與器件課題組，專注于半導體熱電材料的技術創新與產業化。公司核心團隊曾在汽車熱管理系統巨頭捷溫、國際熱電半導體巨頭Laird等行業領軍公司擔任研發、產品和銷售等職務，積累了豐富的產品化和市場化經驗。

?

TEC制冷片結構示意圖

熱電半導體能夠實現電能和熱能之間的相互轉換，分別利用熱電半導體的帕爾貼效應（Peltier effect）和塞貝克效應（Seebeck effect），對應熱電半導體精確控溫技術和溫差發電技術兩個應用方向。熱電半導體及其應用是一種精確快速制冷、制熱技術和綠色能源技術，其難點在于高性能熱電半導體材料的集成制備以及高精度、高可靠性器件的開發。

?

長期以來，熱電半導體制冷技術應用場景較多，需求明確，商業化速度也較快。隨著應用于車規級、光通訊光模塊、醫療器械、微處理器等電子器件的快速發展，器件尺寸不斷減小，集成度不斷提高，微小面積內的功耗急劇上升，局部熱流密度大幅增加，走向高性能微型化成為大勢所趨。熱電半導體技術憑借精準控溫、無噪音、壽命長、適應性強、無排放物等優勢，成為小型器件實現主動溫控熱管理的最佳途徑。

?

TEC的車載應用模塊

?

據MarketsandMarkets，2023年全球工業級熱電半導體制冷器（Thermo Electric Cooler，TEC）市場規模約70億元/年，基于TEC的半導體熱電組件市場規模約300億元/年。目前，高端半導體熱電技術由美、日企業（如Ferrotec、KELK Ltd、Phononic）壟斷，國內公司主要集中在中低端消費產品領域。

實驗室制備的Micro-TEC

?

憑借在行業內的深厚積累，「中科玻聲」是國內少有的具備熱電半導體技術全鏈條能力的領先企業，具備從熱電半導體材料碲化鉍晶粒與厚膜制備、熱電臂集成制備，到微型器件結構設計、焊接連接、封裝切割和仿真測試的全鏈條技術能力，并成功在高端Micro-TEC和車規級TEC領域實現了國產替代。

?

在材料制備方面，基于碲化鉍（Bi2Te3）的熱電材料，「中科玻聲」通過深入分析熱電材料的結晶組織、形變組織、取向差、應變場及取向結構等顯微組織，采用新型熱擠壓工藝，優化了不同組分的碲化鉍基材料制備工藝參數，最終使P型材料的zT值達到1.3，N型材料的zT值達到1，同時顯著提升了材料的力學性能，可以加工出最小尺寸達到 147 微米的微型熱電粒子。在熱電臂的批量制備方面，公司開發了全新的模壓工藝，實現了熱電臂的高效集成制備。在界面連接方面，公司采用界面燒結技術，確保不同材料在界面處實現致密結合。

?

面外型無機柔性熱電器件

?

在軟件能力上，公司基于對器件能量輸運與轉換過程的深入理解，針對非線性溫度變化下的材料性能參數以及復雜結構體系中的多重能量損失，開發了通用的熱電器件三維穩態多物理場耦合模型，并細化了包括材料性能、幾何模型、邊界條件及結果輸出在內的全參數、多目標優化設計思路，該模型大大提升了熱電器件研發的效率和準確性。

?

此外，公司還儲備了硫化銀基的（Ag2S）無機塑性半導體材料技術。該柔性熱電材料具備與金屬類似的延展性和變形能力，具有適當的帶寬、高遷移率和較高的Seebeck系數，室溫下zT值最高可達0.6。經過1000次反復彎曲后，其電導率和Seebeck系數幾乎沒有變化，可廣泛應用于柔性可穿戴電子領域。基于該材料，公司成功研制出厚度僅為0.3mm、填充率高達72%的超薄無機柔性熱電器件。

?

TEC車載冰箱

?

在商業化層面，公司立足于車規級市場，重點開發溫控座椅、車載冰箱等應用，是國內唯一具備調溫座椅開發能力的企業。目前，公司的車規級產品已進入吉利、領跑、紅旗、廣汽等主機廠供應鏈，并快速拓展至光通訊光模塊及醫療器械領域，正在加速進入發展快車道。

中科創星表示：“隨著新能源汽車、醫療、通信、半導體等產業走向高度集成，精確控溫以及高效的熱管理系統成為關鍵挑戰，而熱電半導體作為能夠在微小空間內實現精確控溫以及發電的重要技術，正憑借其靈活性、多樣性、可靠性等顯著優勢，快速占領市場。「中科玻聲」依托中國科學院上海硅酸鹽所超過20年的研究和積累成立，技術領先且產業化經驗豐富，我們期待「中科玻聲」能引領行業實現熱電半導體材料、器件及高端產品的國產化替代及超越。”

原文始發于微信公眾號（中科創星）：中科創星領投半導體熱電材料技術創新企業「中科玻聲」