我國自主研發的高壓大功率3300V/50A IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)芯片及由此芯片封裝的大功率1200A/3300V IGBT模塊,今天通過專家鑒定。中國自此有了完全自主的IGBT“中國芯”。
由中國北車設計開發的3300V/50A IGBT芯片,是國內首件自主設計制造的高壓IGBT芯片,邁開了國產IGBT功率“芯臟”替代進口的步伐。
IGBT作為新一代功率半導體器件,具有驅動容易、控制簡單、開關頻率高、導通電壓低、通態電流大、損耗小等優點,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、電力系統、工業變頻、風電、太陽能、電動汽車和家電產業中。如在軌道交通領域,牽引傳動系統是動車組、機車等裝備的核心部件,而IGBT又是牽引傳動系統的核心部件,是“核心中的核心”。
采用IGBT進行功率變換,能夠提高用電效率和用電質量,節能30%以上。
目前中國已經成為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模塊的市場規模不低于10億元,智能電網不低于4億元。
由于起步較晚、研發難度大,此前國內IGBT芯片設計主要集中在民用級1200V IGBT上,工業級和牽引級的高壓大功率IGBT基本依賴進口。中國北車3300V IGBT芯片自主設計的成功,填補了這一領域空白。
中國北車3300V IGBT芯片的自主開發成功,也標志著中國北車在高端IGBT領域形成了設計制造、模塊封裝完整的產業鏈。
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