電力電子技術(shù)近年來在中國飛速發(fā)展，并在相關(guān)科技領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色，如新能源領(lǐng)域、通信行業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和電力行業(yè)。隨著技術(shù)的不斷完善與創(chuàng)新，電力電子在風(fēng)能、太陽能、電動交通領(lǐng)域的應(yīng)用中，其重要性越來越凸顯。專注于功率半導(dǎo)體器件、無源器件、電源管理與IC、AC/DC 轉(zhuǎn)換以及測試測量領(lǐng)域的PCIM Asia展，通過專業(yè)、獨(dú)特和國際化的辦展模式力圖為促進(jìn)電力電子行業(yè)不斷發(fā)展。在日前與上海舉行的PCIM 2013亞洲展上，三菱電機(jī)的高層與記者交流了該公司的市場及技術(shù)發(fā)展計(jì)劃。
展臺現(xiàn)場-1：三菱電機(jī)PCIM展位上觀眾絡(luò)繹不絕
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新政令經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，三菱電機(jī)看好功率模塊市場
三菱電機(jī)機(jī)電（上海）有限公司半導(dǎo)體事業(yè)部市場營銷部部長錢宇峰表示，在2008年由于全球金融危機(jī)的影響，中國也很難獨(dú)善其身，因此三菱電機(jī)在中國的功率模塊業(yè)務(wù)首次出現(xiàn)了負(fù)增長。然而隨著2009年政府4萬億元的投入，大量的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目得以開工，其中就包括軌道交通，同時(shí)又推出了一系列的家電下鄉(xiāng)和節(jié)能補(bǔ)貼政策，使得三菱電機(jī)功率模塊憑借在軌道交通和變頻家電領(lǐng)域的優(yōu)勢，在2011年，銷售額達(dá)到了頂峰。
可是在2012年，國際經(jīng)濟(jì)大環(huán)境整體疲軟，加上中國政府的調(diào)控措施以及2011年7.23溫州鐵路事故的影響，三菱電機(jī)在優(yōu)勢產(chǎn)品上遇到了瓶頸，繼而功率模塊的整體業(yè)績大幅下滑，甚至出現(xiàn)了2012年的業(yè)績比2010年還要低的情況。
在新一屆政府上臺后，整個(gè)市場逐漸恢復(fù)。在中國經(jīng)濟(jì)每年保持7.5%增長的前提下，三菱電機(jī)保守估計(jì)功率模塊市場從今年起至2015年，每年將有超過10%的增長。
就全球市場來看，據(jù)IMS研究公司的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2011年全球功率模塊的銷售額比2010年增加了35%，達(dá)到了40億美元，同時(shí)三菱電機(jī)也由于2011年的良好表現(xiàn)繼續(xù)領(lǐng)跑市場，其份額也超過了30%。
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增長動力之一：軌道牽引市場
錢宇峰指出軌道牽引市場是今年市場復(fù)蘇的動力來源之一。在國家“十二五”的規(guī)劃中，2012年國家將對鐵路投入6,500億元，80%用于基礎(chǔ)建設(shè)，15%是機(jī)車車輛的購置，余下的5%用于維護(hù)和產(chǎn)品升級。
從2013至2015年，政府每年仍會保持6,000至7,000億元的投入，基于其中15%-20%用于車輛購置和維護(hù)，三菱電機(jī)的功率模塊將有所作為。同時(shí)，隨著基礎(chǔ)建設(shè)投資的擴(kuò)大，也帶動了相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的需求，包括工業(yè)用變頻器、伺服、數(shù)控機(jī)床等等，這也將為三菱電機(jī)功率模塊業(yè)績的增長提供機(jī)會。
另一個(gè)動力是來自變頻空調(diào)及其它變頻家電，隨著2012冷凍年度庫存的逐步消耗，2013冷凍年度的需求在今年年初已經(jīng)開始恢復(fù)，這也帶動了市場對三菱電機(jī)功率DIPIPMTM產(chǎn)品需求的增加。
另外在新能源領(lǐng)域，特別是光伏市場，由于歐美對中國太陽能電池板雙反條令的實(shí)施，令以前以出口為主的市場，逐漸轉(zhuǎn)回國內(nèi)。在2011年，整個(gè)太陽能市場新裝機(jī)容量僅僅是2GW，而去年就達(dá)到了5GW，樂觀估計(jì)2013年可能達(dá)到9GW；同時(shí)風(fēng)電市場在經(jīng)歷了行業(yè)LVRT（低電壓穿越）功能的完善后，預(yù)計(jì)在2013年也將出現(xiàn)增長，新裝機(jī)容量將達(dá)到17GW左右。相信三菱電機(jī)功率模塊在新能源領(lǐng)域也將有所斬獲。
同時(shí)，由于中國市場需求的不斷擴(kuò)大，三菱電機(jī)早在幾年前已經(jīng)在中國開始建立工廠并制造功率模塊，如變頻家電用的DIPIPMTM產(chǎn)品以及部分IGBT產(chǎn)品。并且三菱電機(jī)也將繼續(xù)擴(kuò)大“中國制造”概念，不僅在中國生產(chǎn)制造，進(jìn)而將在中國進(jìn)行原材料的采購和優(yōu)化，提升在整個(gè)業(yè)界的競爭力。
展臺現(xiàn)場-2：三菱電機(jī)工程師為媒體、觀眾細(xì)心講解
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不斷改良功率模塊技術(shù)
三菱電機(jī)董事及技術(shù)總監(jiān)Gourab Majumdar博士表示，三菱電機(jī)主要從三個(gè)方面不斷提升和改良功率模塊的性能，包括：芯片技術(shù)、封裝技術(shù)和新材料。
在芯片技術(shù)方面，三菱電機(jī)目前使用的是第6代IGBT芯片技術(shù)，仍然沿用的是硅材料。不斷改進(jìn)晶圓，提高電流密度，暨擴(kuò)大芯片的有效區(qū)間從而發(fā)揮其最大效用，并在第七代產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)。
在封裝技術(shù)方面，目前主要采用的是盒式封裝，通過改良，新一代的MPD系列產(chǎn)品，其電壓可以達(dá)到1200V和1700V，電流達(dá)到了1800A和2500A，真正地成為了一個(gè)兆瓦級的功率模塊。
同時(shí)，三菱電機(jī)也在不斷地改良其獨(dú)有的壓注模封裝技術(shù)。目前最大規(guī)格已經(jīng)提升至600V/75A和1200V/50A。另外所有新開發(fā)產(chǎn)品都內(nèi)置了自舉二極管，從而簡化客戶的設(shè)計(jì)。
現(xiàn)場（左至右）：三菱電機(jī)機(jī)電（上海）有限公司半導(dǎo)體事業(yè)部市場營銷部部長錢宇峰、三菱電機(jī)董事及技術(shù)總監(jiān)Gourab Majumdar博士及三菱電機(jī)機(jī)電（上海）有限公司副總經(jīng)理谷口豐聰
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SiC為未來發(fā)展方向
在材料技術(shù)方面則采用碳化硅（SiC）。它有四大優(yōu)點(diǎn)：集成化更高、功耗更低、高頻下的性能更佳以及更加耐熱。以三菱電機(jī)的SiC-MOSFET來說，面積只有9×9mm，開通電阻為4mΩ/cm2。耐壓達(dá)到1300V。
除了全碳化硅器件，目前也在開發(fā)混合碳化硅器件。其中IGBT仍然使用硅材料而續(xù)流二極管采用了碳化硅材料。
三菱電機(jī)機(jī)電（上海）有限公司副總經(jīng)理谷口豐聰先生表示，將來混合碳化硅模塊將在需要回收能量的應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，例如電梯和電力機(jī)車。
在2010年，三菱電機(jī)已率先開發(fā)了空調(diào)用碳化硅產(chǎn)品，并且已經(jīng)在高端空調(diào)產(chǎn)品中使用。同時(shí)在今年，采用碳化硅材料技術(shù)的HVIGBT模塊也已在日本軌道交通的輔助電源設(shè)備上開始使用。
谷口先生還稱，目前三菱電機(jī)和中國國內(nèi)的四大高校有聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。三菱電機(jī)將無償?shù)靥峁┨蓟韫β誓K，并和大學(xué)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用開發(fā)，從而在中國普及碳化硅產(chǎn)品的應(yīng)用。
對于外界談?wù)摰奶蓟璁a(chǎn)品成本高的問題。Majumdar博士指出，目前由于碳化硅原材料比較貴，制造的工藝比較復(fù)雜，從而導(dǎo)致了高價(jià)。然而隨著其應(yīng)用的普及，需求的增加以及制造商對生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，未來碳化硅器件高成本的問題將得以解決。當(dāng)然不同產(chǎn)品的市場商業(yè)化的進(jìn)程可能有所不同。例如針對汽車用的器件至少需要三年的時(shí)間，然而對于一般的消費(fèi)類產(chǎn)品來說，可能只需要一年左右。
但是無論時(shí)間的長短，他們一致認(rèn)為碳化硅器件毫無疑問必將是未來的發(fā)展方向，因?yàn)槠涔男?、效率高、集成度?qiáng)的特點(diǎn)正是電力電子行業(yè)發(fā)展的推動器。
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專攻四大領(lǐng)域
三菱電機(jī)從開發(fā)到生產(chǎn)功率模塊已有40多年歷史，錢先生稱，主要集中在四大終端市場推廣：傳統(tǒng)工業(yè)、白色家電、大功率應(yīng)用及新能源領(lǐng)域。三菱電機(jī)在四個(gè)領(lǐng)域的比例為：傳統(tǒng)工業(yè)占40%，白色家電占30%，大功率應(yīng)用包括高鐵占20%左右，新能源風(fēng)電及太陽能占10%左右。
針對傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，三菱電機(jī)推出的產(chǎn)品主要有三類，包括全球領(lǐng)先的DIPIPMTM產(chǎn)品，主要用于小功率的馬達(dá)驅(qū)動和運(yùn)動控制領(lǐng)域；第二類的IGBT模塊，以其標(biāo)準(zhǔn)和兼容的封裝主要被廣泛應(yīng)用于通用變頻器行業(yè)；第三類，IPM，以其高智能化的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于伺服、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等高精尖領(lǐng)域。
針對白色家電領(lǐng)域，除了DIPIPMTM之外，今年又推出了MOS-DIPIPM，主要針對變頻冰箱和小容量的變頻洗衣機(jī)，希望這款新產(chǎn)品能有良好的未來。
在大功率牽引和電力傳輸方面，三菱電機(jī)的主推產(chǎn)品是符合IRIS標(biāo)準(zhǔn)的HVIGBT，作為一款高可靠性和高性能的產(chǎn)品，已經(jīng)被市場得到了認(rèn)可。
在新能源領(lǐng)域，針對太陽能發(fā)電場和風(fēng)力發(fā)電場，三菱電機(jī)著重向市場推薦其高性價(jià)比的兆瓦級功率模塊即New-MPD。同時(shí)還準(zhǔn)備了New-MPD StacK的平臺，方便客戶設(shè)計(jì)和使用，以便更快地導(dǎo)入生產(chǎn)。
另外針對100kW以下的光伏應(yīng)用，三菱電機(jī)基于市場對轉(zhuǎn)換高效率的要求，推出了三電平模塊供客戶選擇和使用。
在電動汽車領(lǐng)域，三菱電機(jī)也推出了汽車專用模塊，包括T-PM IGBT和J系列IPM，并提供使用IGBT模塊所需要的驅(qū)動板和薄膜電容板的技術(shù)支持，方便客戶快速使用。
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責(zé)編：Quentin
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