浙江该地年产100吨碳化硅, 竟只能造这些AR眼镜?

浙江台州,黄岩经济开发区。 就在最近,一个亿元级高透明光学 AR 眼镜片项目正式在那里落户。 本次合作是总投资约5.5亿元的项目,由凡刻科技(台州)有限公司分两期实施,周期三年。一期约1.5亿元,年内

浙江台州,黄岩经济开发区。

就在最近,一个亿元级高透明光学 AR 眼镜片项目正式在那里落户。

本次合作是总投资约5.5亿元的项目,由凡刻科技(台州)有限公司分两期实施,周期三年。一期约1.5亿元,年内开工,2027年建成科创中心及先导产线;二期约4亿元,规划50亩生产基地,目标2028年年产100吨高纯碳化硅光学材料。

什么?100吨?这着实不是个小数字。那么,它最后能变成多少副眼镜?答案可能有点出人意料。读者不妨在这里猜猜,文章最后我们会给出答案。

经过咨询供应链专业人士,我们发现这并非一道简单的算术题。它涉及当前整个产业供应链的技术卡点和痛点。

痛点一:视场角

一直以来,AR眼镜的视场角(FOV)都做不大,但这不是厂商设计能力不够。

众所周知,目前的主流方案光波导依靠全内反射(TIR)把光关在薄片里传导。光线打在波导与空气的界面上,只有入射角超过临界角θc=arcsin(1/n)的那部分能留在里面,这就给可传导的角度范围划定了一个难以突破的边界。

所以,消费级AR眼镜的FOV长期在30°上下打转,这是材料的折射率决定的。人眼单眼的自然视场大约160°×130°,这中间的差距不是靠努力能弥补的。

痛点二:全彩

上面提到的光波导方案还有一个限制:它只是单色光的上限。

树脂和玻璃的问题不是“视场角小一点”,是单层全彩被压到了十几二十度。厂商没办法,只能把RGB拆成三层分别做波导再叠起来。三安光电技术中心总经理王笃祥曾在《中国电子报》的专访里表示:传统玻璃经过三层堆叠,视场角也就40°左右。

碳化硅做的不是“把天花板抬高一点”。它更像是把全彩这道枷锁直接摘掉了。

痛点三:成本

2024年9月,Meta在Connect大会上拿出了行业标杆——Orion原型机,约70°视场角、98克,碳化硅波导配JBD的三片式全彩LEDoS。Meta官方博客深情写道:“ForOrion,field of view was our holy grail."(对 Orion 而言,视场角是我们梦寐以求的圣杯)

然后呢?据外媒TrendForce估算,这副眼镜单是生产成本就接近1万美元,电池续航2小时,且没有量产计划。

另外,当Meta团队2020年7月把碳化硅波导定为Orion最终方案时,全球产业链都没有“光学级碳化硅制造”的设备与工艺,最后是Meta跟晶圆厂一起开发斜面蚀刻设备、从头搭产线才跑通。

也就是说,这条路三年前还是造不出来的状态。

值得一提的是,国内这一年的进展其实快得多。

作为行业龙头,歌尔光学今年1月在SPIE首发的F50Se用折射率2.65的碳化硅做基底,单片全彩做到50°,配0.75cc全彩小型化LCoS光机,入眼亮度1500nits以上。歌尔官方表示:行业主流采用的玻璃基底折射率天花板约2.0,导致单片全彩波导的视场角难以突破30°。

注:表内FOV为厂商标称或整机实测口径,两者不可直接互比——CorayAir2的30°是整机实测,还受光机出射角约束,其余为模组标称。慕德微纳入眼亮度为单一信源数据,暂不列入。

瑞声科技这边,2025年11月已把芬兰Dispelix收入囊中,做成光波导IDM。今年1月联合发布的碳化硅方案50°,SiC高端版本到52°,单片3克出头,量产良率稳定在80%以上。据瑞声官方称,该表现优于行业50%的平均水平,现有厂区规划年产能百万片,已在为谷歌、三星供应光波导组件。

痛点三:彩虹伪影(依旧悬着)

对于这件事,Meta的体会是最深的。2019年,Orion团队给扎克伯格做过一次波导方案对比演示。

Meta光学科学家PasqualRivera在2025年3月的官方博文里回忆:“戴着那副多片堆叠的玻璃波导眼镜,像在迪斯科舞厅,满视野彩虹。你根本没在看AR内容。可一旦换上碳化硅那副,像坐在交响乐厅听安静的古典乐。

同样,国内产业链的口径相对要乐观很多。

歌尔官方表示,干法刻蚀配合特殊光栅设计从根本上解决了AR波导中常见的残影和彩虹纹。与此同时,今年8月的一份行业综述写得较为保守:衍射光波导仍存在正反向光栅泄漏,旁观者在强光环境下能看到镜片上的彩色反光,影响隐私显示,仍需进一步工艺优化。

当星球将两句话放在一起时,一个事实就浮出了水面:碳化硅理论上能压缩光在材料中的有效波长、把环境光衍射角挤出人眼观察范围,从而抑制彩虹纹。可是,目前的量产品还没走到那一步。

痛点四:导热

根据《中国电子报》相关报道的数据,碳化硅热导率约490W/m·K,玻璃约1W/m·K,两者差了近五百倍。放到眼镜上,这个数字所带来的真相更加惊人。

要知道,光机和计算单元就贴在智能的镜片边上,而热量则堆在离眼睛最近的地方。在此基础上,传统方案要么走镜腿散热模块、要么上主动散热,代价是重量和复杂度;碳化硅波导片本身就能当散热片用。只要,被动散热够用,那套烦琐的散热就可以省掉,进而解决重量和成本问题。

据星球咨询产业链人士,目前的方案大概率能支撑5000尼特峰值亮度长时间稳定运行。另外,玻璃方案的AR眼镜常因光机发热触发过热保护,被迫降亮度、降刷新率。这个现象很多人遇到过,只是没意识到那是材料问题。

划重点:晶圆尺寸

海外权威媒体曾给过一个折算:面向AR光波导的半绝缘碳化硅衬底,现阶段主流是6英寸,单块晶圆只能做2副AR眼镜波导镜片;8英寸片可供4副。

这个数字解释了为什么所有人都在抢12英寸。

按行业技术分析文章的口径,12英寸晶圆能切到8–10副(该数字尚无厂商公开确认),国碳半导体则称12英寸相较6英寸原料成本下降50%–60%。

毫无疑问,目前的全行业产线都已经在铺开,具体如下:

歌尔奥来光学总投资32.8亿元的12英寸透明衬底晶圆项目在上海临港投产,歌尔光学位于临港的国内首条12英寸晶圆DUV光刻刻蚀量产线也已建成;蓝特光学今年6月募资超5亿元,达产后新增5万件12英寸碳化硅晶圆产能;国碳半导体2025年制成12英寸高纯SiC单晶,优等品良率突破80%。

材料换了,工艺路线也得跟着换。学过物理的同学都知道,碳化硅硬度仅次于金刚石,纳米压印压不出精密光栅,必须转半导体级刻蚀。在这个环节,歌尔走干法刻蚀路线,瑞声则用等离子刻蚀,广纳四维给Coray用的是DUV光刻加反应离子刻蚀。

重点关注:另一条产业链

事实上,碳化硅本来是功率半导体的材料。

按富士经济的公开内容来看,天岳先进在导电型衬底全球市占27.6%、8英寸衬底51.3%,天科合达约17.3%,中国厂商合计超过44.9%(机构口径有出入,天岳招股书按2024年销售收入的另一口径为全球第二、16.7%)。

看到了吗?这条产线是新能源汽车先养起来的,AR其实是这条产业链的第三个乘客。后来者的好处很简单,不用从零建衬底产能。

100吨材料的意义

再回到开头那个问题,咱们可以试着算一下。

先来个实例,广纳四维给CorayAir2做的碳化硅波导单片,0.7毫米厚、4克重。这是目前唯一量产落地的消费级SiCAR眼镜的实测值,不是样品参数。

一副眼镜两片,重8克。100吨是1亿克。除一下的结果是1250万副。不过,这在现实中根本做不到,中间至少还有三个环节需要细算。

第一层在切片:碳化硅由于硬度问题,自身难切也难磨。英飞凌曾表示,传统往复式金刚石线锯,切割环节材料利用率只有50%,再经研磨抛光,总损耗可到75%。按50%算,1250万副剩625万副。

如此来看,这也是激光切片设备现在被盯上的原因。南京大学修向前教授团队给过一个对照:一根20毫米晶锭,线锯切350微米片出30片,激光切片出50片以上;若再把单片减薄到200微米,同一根晶锭能出80多片。料还是那堆料,产片率差一倍多。

第二层在形状:圆晶圆切不出方镜片,所以边角料完全不能用。所以行业里那句“6英寸只能做2副”的论点并不夸张,因为它本身就包含了损耗,它比按面积粗算要低不少。

第三层在良率:刻蚀、镀膜、贴合、模组封装,每步都在损失原材料。

最后,一个100吨项目满产,量级其实落在几百万副。当然,如果激光切片和12英寸同时跑通,乐观口径或许摸到千万副。(以上为本文依据公开物性参数与厂商标称值做的量级测算,非厂商口径,且假设这100吨全部用于波导片)

此时,如果大家对照一下就知道该数字意味着什么:WellsennXR曾预测2030年全球AI眼镜出货8000万副。一个满产的100吨项目,可能是整个行业大盘的5%–10%。

写在最后

当我们把国内外在一年里动作连起来看时,下一代波导的形态已经隐约可见:碳化硅衬底、半导体级刻蚀光栅、Micro-LED光机。在这个新领域中,Meta用Orion验证了上限,国内厂商在把产线和良率补上。

如果你要问理论上限是多少?那按上面那条公式,碳化硅的单色极限应该在100°量级。下一个问题,这么大的技术进展,目前做到什么程度了?

据星球了解,成都光屿高维旗下 Coray 于 2025 年 7 月发布 Coray Air2,整机重 49 克,开发者版首发价 4999 元。其采用广纳四维 C45C 碳化硅刻蚀全彩波导,搭配 JBD 蜂鸟全彩 MicroLED 光机;单片波导约 0.7mm、4g,透过率 90%,峰值入眼亮度 6000nits。它是目前公开信息中较早量产开卖的消费级碳化硅波导 AR 眼镜。秋果计划也发布过搭载碳化硅光波导的 Wigain Omnision 开发者版。

重点来了:它的视场角是30°,分辨率640×480。

这就是现在真实的距离:材料把天花板顶到了100°,量产品停在30°。

这中间差的不是设计,而是三个核心问题:晶圆尺寸能不能从6英寸推到12英寸;刻蚀良率能不能稳定在80%以上;Micro-LED能不能把亮度堆上去同时还把成本压下来。

眼下,多数SRG衍射光波导方案的光学效率仍在个位数百分比,这个数字反过来对光机亮度提出了极高要求。

据WellsennXR的数据来看,2025年全球AR眼镜销量110万台,同比翻倍,预测2030年全球AI眼镜出货有望到8000万副,碳化硅波导镜片2027年出货接近50万片、2030年有望700万片。台州那个2028年的100吨,对地方项目来说份额不算小;对整个行业来说,还需要更多技术攻关才能把AR眼镜做到千万副级别。

文 / R星人

(文中未注明图片均来自网络)

       原文标题 : 浙江该地年产100吨碳化硅,竟只能造这些AR眼镜?

(来源:维科网)
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