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世紀新能源網(wǎng)消息:9月12日,中國北車對外發(fā)布了其研制成功并通過專家鑒定的高壓大功率3300V/50A IGBT芯片及應用這種芯片封裝的大功率1200A/3300V IGBT模塊。中國自此有了完全自主的IGBT “中國芯”。
由中國北車所屬上海北車永電電子科技有限公司(上海北車永電公司)設計開發(fā)的3300V/50A IGBT芯片是國內首件自主設計制造的高壓IGBT芯片,邁開了中國自主IGBT功率“芯臟”替代進口的步伐。由中國北車所屬西安永電公司運用該3300V/50A IGBT芯片封裝的1200A/3300V IGBT模塊,這是第一個在國內設計生產(chǎn)、擁有完全自主知識產(chǎn)權的高壓大功率電力電子器件。中國北車在高壓高端IGBT領域形成了芯片設計、芯片制造、模塊封裝等完整的產(chǎn)業(yè)鏈,處于行業(yè)領先地位。
這一IGBT芯片由中國科學院院院士、中國北車首席技術顧問鄒世昌領銜的上海北車永電公司研發(fā)團隊,在沒有一個洋人的參與下設計成功。
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)因其與生俱來的節(jié)能性在中國倡導節(jié)能減排和大力發(fā)展新能源的時代備受推崇。作為新一代功率半導體器件,IGBT具有驅動容易、控制簡單、開關頻率高、導通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小等優(yōu)點,是自動控制和功率變換的關鍵核心部件,被廣泛應用在軌道交通裝備行業(yè)、電力系統(tǒng)、工業(yè)變頻、風電、太陽能、電動汽車和家電產(chǎn)業(yè)中。如在軌道交通領域,牽引傳動系統(tǒng)是動車組、機車
等裝備的核心部件,而IGBT又是牽引傳動系統(tǒng)的核心部件,是“核心中的核心”。目前中國已經(jīng)成為IGBT的最大消費國,年需求量超過75億元,而且每年以30%以上的速度增長。有關資料預測,到2020年,軌道交通電力牽引每年IGBT模塊的市場規(guī)模不低于10億元,智能電網(wǎng)不低于4億元。
然而,由于起步較晚、研發(fā)難度大,此前國內IGBT芯片設計主要集中在民用級的1200V IGBT上,工業(yè)級和牽引級的高壓大功率IGBT,目前國內尚無產(chǎn)品出現(xiàn)。因而我國廣泛應用的高端IGBT芯片基本上依賴進口,在交貨周期和采購價格上完全受制于國外公司。中國北車3300V IGBT芯片自主設計的成功,填補了國內自主設計高壓大功率IGBT的空白,形成具有完全自主知識產(chǎn)權的高壓IGBT產(chǎn)品,逐步實現(xiàn)“進口替代”。
國內首件高壓大功率IGBT芯片的誕生,意味著中國北車上海北車永電公司掌握了軌道交通、智能電網(wǎng)等多應用領域中變頻器的核心關鍵部件的技術。掌握高壓IGBT的設計開發(fā)技術,可根據(jù)各應用領域的實際需求進行定制化的芯片特性設計。在軌道牽引,智能電網(wǎng)等關系國家民生的重要領域,推動新的技術和新產(chǎn)品研發(fā);在風力發(fā)電、電動汽車等應用新能源、新動力的經(jīng)濟領域,推動這些綠色經(jīng)濟的發(fā)展;在石油化
工、礦山、機床等領域,推動更高效、更節(jié)能的變頻器產(chǎn)品面世。在產(chǎn)業(yè)規(guī)?;希袊避?300V 高壓IGBT的自主開發(fā)成功,可推動國內形成高壓IGBT芯片設計-制造-封裝-測試-引用產(chǎn)業(yè)鏈的完善和形成。
中國北車3300V 高壓IGBT的自主開發(fā)成功,也標志著中國北車在高端IGBT領域形成了設計制造、模塊封裝完整的產(chǎn)業(yè)鏈。早在2011年,中國北車西安永電公司制造封裝的6500V∕600A IGBT產(chǎn)品、3300V∕1200A IGBT產(chǎn)品和1700V∕1200A IGBT產(chǎn)品就通過專家鑒定,中國北車自此成為世界第四個、國內第一個能夠封裝6500V以上IGBT產(chǎn)品的企業(yè)。此番在芯片設計領域取得突破,增強了中國北車在IGBT研發(fā)制造領域的領先優(yōu)勢。