今年6月,，功率半導體業(yè)界的盛會“PCIM China 2010”在上海光大會展中心舉行，國內(nèi)外知名功率半導體廠商向與會觀眾展示了各自推出的新產(chǎn)品和眾多高能效解決方案,。功率半導體在新能源領域的應用成為本屆展會的熱點,，而中國功率器件產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展前景也是業(yè)內(nèi)人士非常關注的話題。

新能源應用推動器件升級

“我們在此次PCIM中國展會的口號就是‘低碳與節(jié)能’,。”三菱電機功率器件制造所所長西村隆司告訴《中國電子報》記者,，“在本屆展會上，三菱電機針對可再生能源應用領域推出了兩款功率器件產(chǎn)品,。”據(jù)西村隆司介紹,，在這兩款產(chǎn)品中，新型PV-IPM可以說是為家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)量身定做的,，PV-IPM可用于將太陽能電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電,，該產(chǎn)品的面積比以前的產(chǎn)品減小了約30%，開關電流的損失也將減少25%,；而三菱電機的新型MPD系列IGBT模塊則針對大容量的可再生能源設備,，其額定電流為前代產(chǎn)品的1.8倍，冷卻效果也進一步得到優(yōu)化,，可滿足兆瓦級的風能,、太陽能發(fā)電系統(tǒng)功率變換裝置的要求。

在新能源領域的大多數(shù)功率變換裝置中,，IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是最為重要的器件,，與歐洲、日本和美國相比,，中國在該領域還相對落后,，盡管國內(nèi)也有一些企業(yè)和科研機構(gòu)在進行研發(fā)，但產(chǎn)業(yè)化進程緩慢,，技術上也落后于國外,。不過，近年來中國企業(yè)為增強自身在IGBT領域的研發(fā)和生產(chǎn)能力也做了很多有益的探索,。

在本屆PCIM展會上,，南車時代電氣公司電力電子事業(yè)部向業(yè)界展示了用于機車牽引和新能源領域的功率器件產(chǎn)品。2008年,，南車時代電氣并購了全球知名的大功率半導體公司——英國Dynex,，通過資本運作的手段實現(xiàn)了技術和產(chǎn)業(yè)化的跨越式發(fā)展。南車時代電氣公司電力電子事業(yè)部總經(jīng)理吳煜東在接受記者采訪時表示：“目前全球大功率IGBT領域的三大巨頭是英飛凌,、ABB和三菱電機,，與他們相比，Dynex最大的弱點是缺乏一個系統(tǒng)應用平臺,。因此,，南車時代電氣并購Dynex,，可以利用公司的軌道交通裝備制造業(yè)務為Dynex的大功率IGBT 技術提供應用平臺，從而提高公司的整體競爭力,。此外,，南車時代電氣還擁有從事風力發(fā)電的事業(yè)部，這也將為功率半導體器件在新能源領域提供用武之地,。”

新材料是中國企業(yè)機會

“在過去20多年中,，圍繞IGBT器件產(chǎn)生了非常多的專利，歐洲,、美國和日本的公司已經(jīng)在這個領域形成了巨大的技術優(yōu)勢,。”飛兆半導體亞太區(qū)市場行銷暨應用工程副總裁藍建銅在接受記者采訪時表示，“如果僅就硅基IGBT而言,，我認為中國本土企業(yè)很難參與競爭,。但是，如果使用化合物半導體等新材料,，將把IGBT產(chǎn)業(yè)引入一個新的競爭平臺,，在這個領域，中國企業(yè)還是有機會的,。不過,，在我看來，新材料的成熟還需要大約10年的時間,。”

據(jù)浙江大學電氣工程學院長江特聘教授盛況介紹,，碳化硅、氮化鎵和金剛石是常見的三種寬禁帶半導體材料,，目前已有多家國外企業(yè)批量生產(chǎn)4英寸碳化硅晶圓,，6英寸的碳化硅晶圓也將很快出現(xiàn),，使碳化硅成為三種寬禁帶材料中最成熟的技術,，為碳化硅功率器件的發(fā)展提供堅實的基礎。“不過,，由于碳化硅單晶片和外延材料的價格昂貴,，使得碳化硅器件的價格都相當高，這成為它們大規(guī)模進入市場應用的一個門檻,。”盛況補充道,。

國外企業(yè)也沒有忽視新材料、新器件的研發(fā),。“從2009年到2011年的三年間,，我們將集中力量研發(fā)碳化硅器件。”西村隆司說,，“由于碳化硅器件的成本很高,，所以,，市場對這種器件的認可度取決于它能在多大程度上降低系統(tǒng)的整體成本。舉例而言,，在高速電氣列車上,，如果用硅基IGBT，需要配備一個很大的冷卻裝置,；但如果使用碳化硅器件,，冷卻裝置就可以小型化甚至可以省去，這對高速列車而言很有吸引力,。因此,，碳化硅器件將在特定的領域逐漸發(fā)揮其優(yōu)勢。”