推进电力电子、智能运动、可再生能源与能源管理

——走访PCIM亚洲研讨会及展览会主要厂商

6月19日- 6月21日，PCIM（电力转换与智能运动）亚洲研讨会在上海世博展览馆隆重举行。它是一个独立的、定位明确的活动，实现了会议和展览两部分的充分融合和交流。在本次会议上，产业界和学术界的研究者、开发者和专家们齐聚一堂，探讨灵活、快捷、可靠、简洁和经济的电源转换并提供可能的解决方案。

PCIM为来自电力电子产品及其驱动技术和变电质量应用界的广大专业人士提供了一良好的交流平台，使他们有机会领略电力电子产品和系统领域的较新研发成果。中国电力电子市场以每年20%的速率迅速增长，并已成为当今节能领域中的一项关键技术。PCIM涵盖了低碳、节能、环境保护等人们越来越关注的话题，而这些正是电力电子技术的应用所在。

记者在PCIM展览会上走访了一些重要厂商，与他们探讨了产品、技术、市场趋势及公司策略等方面的问题。

三菱电机：精于节能，尽心环保

三菱电机半导体及器件部门研究员Gourab Majumdar博士向记者介绍了功率半导体技术和发展趋势，以及公司在技术方面的突破和市场策略。

·彰显节能技术实力

Gourab Majumdar博士表示，三菱电机的功率半导体是专门为符合绿色节能的市场趋势而开发的，旨在实现三菱电机倡导的“精于节能，尽心环保”理念。

他介绍说，三菱电机半导体产品包括功率模块（IGBT、IPM、MOSFET等）、微波/射频和高频光器件、光模块和标准工业用的TFT LCD等产品，其中功率模块在电机控制、电源和白色家电的应用中有助于您实现变频、节能和环保的需求；光器件和光模块产品将为您在各种模拟/数字通讯、有线/无线通讯等应用中提供解决方案；而TFT LCD主要用于银行金融系统的ATM、税控机、医疗仪器、车载、工业自动化等领域。

今天，三菱电机的功率器件在工业、电气化铁道、办公自动化、家电产品等多种领域的电力变换及电动机控制中得到了广泛应用。为了真正满足市场对装置噪音低、效率高、体积小、重量轻、精度高、功能强、容量大的要求，三菱电机积极致力于新型器件的研究、开发，为人类的节能和环保不断努力。目前，三菱电机功率半导体的IGBT硅片已发展到第6代CSTBT。

·看好IGBT功率半导体

市场资料显示，2010年功率半导体的全球市场销售总额已达150亿美元，预计2014年将增长到200亿美元，其中IGBT模块将从现在的30亿美元增长到50亿美元，增长幅度是非IGBT功率半导体的一倍。三菱电机的IGBT模块在2010年已占市场总额的30%以上，预期从2011年到2014年每年增长15%，市场前景乐观。

谈到已正式投产的三菱电机合肥功率半导体工厂，Gourab Majumdar博士表示：“世界各地政府和人士越来越重视节约能源，大大提高了对各种工业或家用节能设备的需求，如变频空调、混合动力汽车、电气化铁道、太阳能与及风力发电站等等，因而对功率半导体的需求也越来越大。三菱电机积极扩展，以满足市场的需要，为能源节约作出更大的贡献。三菱电机选择在中国合肥设立生产工厂，不单表示三菱电机看好中国市场的发展前景，也显示三菱电机对中国市场投入的决心。”

工厂的投产可将在中国生产的功率半导体数量逐年提升，至2015年时增加一倍，以应对越来越大的功率半导体市场。目前，三菱电机的功率半导体部门共经营六家主要制造工厂，其中三个在日本，另外三个分别在中国、美国及匈牙利。目前，在中国生产的功率半导体已占总产量的20%，三菱电机希望在2015年时，能上升至30%。

·碳化硅大有潜力

Gourab Majumdar博士认为，现在，半导体功率器件都是采用硅材料，业内人士认为硅材料的节能能力已经接近极限。目前，人们把注意力放到开发碳化硅材料。碳化硅由于有着优良的物理和电气特性，可以期待在电力变换容量、低耗等方面大大超越硅材料。三菱电机在2010年在世界上首先开发成功完全采用碳化硅、搭载驱动电路和保护电路的全碳化硅IPM。和采用硅材料的IPM相比，电力消耗减少70%、器件体积减少50%。另外，在世界上首次将搭载碳化硅二极管的功率器件用于家用空调，并使之商品化。

·新品层出不穷

三菱电机今年携多款新产品参加PCIM亚洲展2012，三菱电机的工程师向媒体介绍了新产品。在PCIM亚洲展上大放异彩的是三菱电机新MPD系列IGBT模块，大受业内人士欢迎。新MPD系列非常适合水冷散热设计，是一款散热性能好、可靠性强的大电流功率模块。

新MPD系列IGBT模块外型紧凑，采用新型无焊接AI基板，提供更高的温度循环能力。针对大电流专用的内部结构采用专门的封装，内部封装电感低。采用低损耗的CSTBT硅片技术制成的第6代IGBT模块，享有更宽的安全工作区，杰出的短路鲁棒性，并拥有较佳的VCE（sat）Vs. Eoff折衷性能。新MPD适合于大电机驱动、分散式电力发电（如风力发电）及大功率UPS等场合。

此外，新MPD系列IGBT模块分1200V及1700V两种额定电压，其中CM2500DY-24S的额定电流高达2500A。其硅片较高结温可达175℃，硅片运行温度较高可达150℃。为了提高散热效率，新MPD专为水冷散热系统设计，从而提高产品的性能。其多孔型端子使得接触阻抗更低，实现更可靠的长期电气连接，交流和直流主端子分离，便于直流母排连接。

在这次展会中，三菱电机同时展出了多个系列的产品，包括汽车用的J系EV-IPM和EV T-PM模块；工业和变频家电用的DIPIPM（双列直插式智能功率模块）等等，旨在向中国市场提供更低功耗、更低成本和更高稳定性的产品和技术。

新亮相的三菱电机汽车用J系列EV-IPM和EV T-PM具有高性能、超可靠、低损耗的特性，吸引了众多参观者的目光，纷纷了解这个高性能、超可靠、低损耗的汽车用功率半导体模块。

J系列EV-IPM采用第5代LPT-CSTBT硅片技术，模块内硅片上集成电流和温度传感器，杂散电感低。模块采用自1997年以来已成功量产的先进制造工艺，实施从模块材料到零件与生产履历的硅片级可追溯性管理，满足ELV车辆报废指令。目前开发的J系列EV-IPM产品的电流电压等级分别有：300A/600V、600A/600V、150A/1200V和300A/1200V。

J系列EV T-PM采用第5代~第6代LPT- CSTBTTM硅片技术，模块内硅片上集成电流和温度传感器。模块内部构造不同于以往用铝电线连接功率半导体硅片和主端子，而是采用DLB构造，成功将主端子延长，使之直接与功率半导体硅片焊接。利用DLB构造提高了模块的可靠性。

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