編者按:隨著電力電子器件產業(yè)日益受到國家重視,國家對企業(yè)和科研機構的扶持力度也在逐漸增大。我國電力電子行業(yè)在科研和產業(yè)化不斷取得突破的同時,也面臨著諸多亟待克服的困難。
電力電子器件技術直接關系到變流技術的發(fā)展與進步,是建設節(jié)約型社會和創(chuàng)新型國家的關鍵技術。近幾年來,電力電子器件技術水平不斷提高,應用領域日益廣泛,逐漸成為了國民經濟發(fā)展中基礎性的支柱型產業(yè)之一。
國家政策支持重點明確
隨著我國特高壓直流輸電、高壓變頻、交流傳動機車/動車組、城市軌道交通等技術發(fā)展和市場需求的增加,對5英寸及6英寸晶閘管、IGCT(集成門極換流晶閘管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的需求非常緊迫,而且需求量也非常大。預計國內每年需要5英寸、6英寸晶閘管、IGCT、IGBT的總量將達到50萬只以上。但目前國內市場所需的高端電力電子器件主要依賴進口。以IGBT為例,全球IGBT主要供應商集中在英飛凌、三菱、ABB、富士等少數幾家,我國只有少數小功率IGBT的封裝線,還不具備研發(fā)、制造管芯的能力和大功率IGBT的封裝能力,因此在技術上受制于人,這對國民經濟的健康發(fā)展與國家安全極其不利。
為貫徹落實“十一五”高技術產業(yè)發(fā)展規(guī)劃和信息產業(yè)發(fā)展規(guī)劃,全面落實科學發(fā)展觀,推進國內電力電子行業(yè)通過技術上的不斷探索與追求,使得我國電力電子技術水平在不斷地與國際水平接近,在一些高端市場,已經占有一席之地。
例如西安電力電子技術研究所通過引進消化技術,產品已經在高壓直流輸電等高端領域批量應用;南車時代電氣近年來也逐步進入了高壓直流輸電、SVC(動態(tài)無功補償裝置)等領域。
彌補差距仍需創(chuàng)新突破
雖然我國電力電子技術水平在不斷提高,但國內企業(yè)與國際大公司相比還存在著較大的差距,尚不能滿足國民經濟發(fā)展對電力電子技術進步的要求,也不能滿足建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的迫切需求。因此,我國電力電子企業(yè)仍然任重而道遠。
在新型電力電子器件的開發(fā)上,需要探索更加積極有效的模式。在國際上,IGBT作為一種主流器件,已經發(fā)展到了商業(yè)化的第五代,而我國只有少數企業(yè)從事中小功率IGBT的封裝,而且尚未形成產業(yè)規(guī)模。而在IGBT芯片的產業(yè)化以及大功率IGBT的封裝方面,更是一片空白。因此,探索更加積極、有效的模式,促成電力電子器件企業(yè)和微電子器件企業(yè)的技術融合、取長補短,實現IGBT的產業(yè)化,才能填補我國基礎工業(yè)中先進電力電子器件的空白,改變技術上受制于人的局面。
在高端傳統(tǒng)型器件的國產化方面,還需要進一步加快進程。傳統(tǒng)型的電力電子器件主要指晶閘管,其在許多關鍵領域仍具有不可替代的作用。尤其是隨著變流裝置容量的不斷加大,對高壓大電流的高端傳統(tǒng)型器件等需求巨大,而我國僅有少數幾家優(yōu)勢企業(yè)通過自主創(chuàng)新,掌握了高端器件的制造技術,大部分企業(yè)還停留在中低端器件的制造上。
在電力電子器件新工藝的研究方面還需加大研發(fā)力度。一代工藝影響一代產品,電力電子工藝技術精密復雜,我國在低溫鍵合、離子注入、類金金剛石膜等一些新型的關鍵工藝技術上,還缺乏系統(tǒng)的創(chuàng)新能力,必須加速其研發(fā)進程。
在產業(yè)化能力建設方面需要上新臺階。提升電力電子產業(yè)化能力,有利于打造現代化和完整的裝備制造業(yè)的產業(yè)鏈,使電力電子技術在建設創(chuàng)新型、節(jié)能環(huán)保型的和諧社會中發(fā)揮更大作用。
IGBT
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)是一種MOSFET與雙極晶體管復合的器件。它既有功率MOSFET易于驅動、控制簡單、開關頻率高的優(yōu)點,又有功率晶體管的導通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小的顯著優(yōu)點。面市初期主要應用在以變頻器、電源、電焊機等產品為主的工業(yè)控制領域中,隨著消費電子產品對于功率器件耐壓要求和開關頻率的不斷提升,IGBT逐步從工業(yè)產品走進消費電子產品中,而IGBT作為汽車點火器的最優(yōu)選擇在汽車電子領域中也得到了快速發(fā)展。 由于電磁爐、變頻家電、數碼相機等消費電子產品中應用IGBT比例不斷增大以及消費電子產品整機產量巨大的影響,中國IGBT市場銷量一直保持快速發(fā)展勢頭。在眾多應用領域的帶動下,IGBT已經成為功率器件家族中的新興力量。
IGCT
集成門極換流晶閘管(IGCT:Intergrated Gate Commutated Thyristors)是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導體器件。
IGCT使變流裝置在功率、可靠性、開關速度、效率、成本、重量和體積等方面都取得了巨大進展,給電力電子成套裝置帶來了新的飛躍。IGCT將GTO(門極可關斷晶閘管)芯片與反并聯二極管和門極驅動電路集成在一起,再與其門極驅動器在外圍以低電感方式連接,結合了晶體管的穩(wěn)定關斷能力和晶閘管低通態(tài)損耗的優(yōu)點,在導通階段發(fā)揮晶閘管的性能,關斷階段呈現晶體管的特性。IGCT具有電流大、電壓高、開關頻率高、可靠性高、結構緊湊、損耗低等特點,而且制造成本低,成品率高,有很好的應用前景。
高端電力電子器件進口依賴嚴重
時間:2008-03-21
來源:網絡轉載
導語:隨著電力電子器件產業(yè)日益受到國家重視,國家對企業(yè)和科研機構的扶持力度也在逐漸增大。
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