碲化铋基热电制冷器件即Bi₂Te₃基热电制冷器件,是以碲化铋(Bi₂Te₃)基热电材料为核心材料,基于珀尔帖效应或塞贝克效应实现热能与电能之间能量转换的固态制冷器件。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年中国碲化铋基热电制冷器件行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,碲化铋基热电制冷器件具有全固态、无噪音、无污染、无运动部件、结构紧凑、高安全性、可定制化、免维护等优势,在高效制冷、精准控温、深空探测等领域具有不可替代的作用,如用于5G光通信模块、激光雷达、红外探测器等产品的温控。
微型热电制冷器(MicroTEC)是碲化铋基热电制冷器件重要细分,原理是通电后,碲化铋半导体阵列一端制冷、一端制热,实现热量定向搬运。微型热电制冷器属于主动制冷,相比于冷板液冷、风冷、浸没液冷等被动方案,具有功耗低、寿命长、易于集成等核心优势。微型热电制冷器主要应用在高速光模块领域,近年来,随着光模块从400G向800G、1.6T升级,微型热电制冷器市场需求正快速释放。
热电制冷器件的热电性能主要由材料无量纲优值ZT决定。碲化铋的温室区ZT值优异,是目前温室区间性能最优、商业化最成熟的热电材料,碲化铋热电材料制备方法包括区熔法、热挤压法、热压烧结法等。我国拥有全球80%以上的高纯铋、70%以上的高纯碲产能,碲化铋原料供应充足,利于碲化铋基热电制冷器件产业发展。
碲化铋基热电制冷器件供应商包括日本大和热磁(Ferrotec)、日本小松KELK等,以上两家主导高端微型热电制冷器供应,但原料严重依赖中国进口。2025年以来,受出口管制政策影响,我国高纯碲/铋对日出口大幅下滑,日本企业微型热电制冷器产能缩减,相关订单有望向国内转移。
我国碲化铋基热电制冷器件相关供应商包括广东富信科技股份有限公司、辽宁冷芯半导体科技有限公司、上海先导基电科技股份有限公司等。其中富信科技核心产品微型热电制冷器已在800G/1.6T光模块、车载激光雷达等高精度温控场景实现应用,并切入Coherent等国际大厂供应链。
新思界
行业分析人士表示,碲化铋基热电制冷器件具有无运动部件、结构紧凑、无污染等优势,在光模块温控、高效制冷等领域具有不可替代的作用,我国在碲、铋资源端占据绝对主导地位,叠加2025年以来对日出口管制政策的持续收紧,全球高端碲化铋基热电制冷器件供应重心将向国内转移。
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