| 专攻四大领域 三菱电机看好功率模块市场 |
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| (2013-7-12 12:20:04) 1587人次浏览 |
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电力电子技术近年来在中国飞速发展，并在相关科技领域中扮演着越来越重要的角色，如新能源领域、通信行业、交通运输业和电力行业。随着技术的不断完善与创新，电力电子在风能、太阳能、电动交通领域的应用中，其重要性越来越凸显。专注于功率半导体器件、无源器件、电源管理与IC、AC/DC 转换以及测试测量领域的PCIM Asia展，通过专业、独特和国际化的办展模式力图为促进电力电子行业不断发展。在日前与上海举行的PCIM 2013亚洲展上，三菱电机的高层与记者交流了该公司的市场及技术发展计划。
图：展台现场-1：三菱电机PCIM展位上观众络绎不绝（文章插图看大图→浏览下载）
新政令经济复苏，三菱电机看好功率模块市场
三菱电机机电（上海）有限公司半导体事业部市场营销部部长钱宇峰表示，在2008年由于全球金融危机的影响，中国也很难独善其身，因此三菱电机在中国的功率模块业务首次出现了负增长。然而随着2009年政府4万亿元的投入，大量的基础建设项目得以开工，其中就包括轨道交通，同时又推出了一系列的家电下乡和节能补贴政策，使得三菱电机功率模块凭借在轨道交通和变频家电领域的优势，在2011年，销售额达到了顶峰。
可是在2012年，国际经济大环境整体疲软，加上中国政府的调控措施以及2011年7.23温州铁路事故的影响，三菱电机在优势产品上遇到了瓶颈，继而功率模块的整体业绩大幅下滑，甚至出现了2012年的业绩比2010年还要低的情况。
在新一届政府上台后，整个市场逐渐恢复。在中国经济每年保持7.5%增长的前提下，三菱电机保守估计功率模块市场从今年起至2015年，每年将有超过10%的增长。
就全球市场来看，据IMS研究公司的调查数据显示，2011年全球功率模块的销售额比2010年增加了35%，达到了40亿美元，同时三菱电机也由于2011年的良好表现继续领跑市场，其份额也超过了30%。
增长动力之一：轨道牵引市场
钱宇峰指出轨道牵引市场是今年市场复苏的动力来源之一。在国家“十二五”的规划中，2012年国家将对铁路投入6500亿元，80%用于基础建设，15%是机车车辆的购置，余下的5%用于维护和产品升级。
从2013至2015年，政府每年仍会保持6000至7000亿元的投入，基于其中15%～20%用于车辆购置和维护，三菱电机的功率模块将有所作为。同时，随着基础建设投资的扩大，也带动了相关工业产品的需求，包括工业用变频器、伺服、数控机床等等，这也将为三菱电机功率模块业绩的增长提供机会。
另一个动力是来自变频空调及其它变频家电，随着2012冷冻年度库存的逐步消耗，2013冷冻年度的需求在今年年初已经开始恢复，这也带动了市场对三菱电机功率DIPIPMTM产品需求的增加。
另外在新能源领域，特别是光伏市场，由于欧美对中国太阳能电池板双反条令的实施，令以前以出口为主的市场，逐渐转回国内。在2011年，整个太阳能市场新装机容量仅仅是2GW，而去年就达到了5GW，乐观估计2013年可能达到9GW；同时风电市场在经历了行业LVRT（低电压穿越）功能的完善后，预计在2013年也将出现增长，新装机容量将达到17GW左右。相信三菱电机功率模块在新能源领域也将有所斩获。
同时，由于中国市场需求的不断扩大，三菱电机早在几年前已经在中国开始建立工厂并制造功率模块，如变频家电用的DIPIPMTM产品以及部分IGBT产品。并且三菱电机也将继续扩大“中国制造”概念，不仅在中国生产制造，进而将在中国进行原材料的采购和优化，提升在整个业界的竞争力。
图：展台现场-2：三菱电机工程师为媒体、观众细心讲解（文章插图看大图→浏览下载）
不断改良功率模块技术
三菱电机董事及技术总监Gourab Majumdar博士表示，三菱电机主要从三个方面不断提升和改良功率模块的性能，包括：芯片技术、封装技术和新材料。
在芯片技术方面，三菱电机目前使用的是第6代IGBT芯片技术，仍然沿用的是硅材料。不断改进晶圆，提高电流密度，暨扩大芯片的有效区间从而发挥其最大效用，并在第七代产品上实现。
在封装技术方面，目前主要采用的是盒式封装，通过改良，新一代的MPD系列产品，其电压可以达到1200V和1700V，电流达到了1800A和2500A，真正地成为了一个兆瓦级的功率模块。
同时，三菱电机也在不断地改良其独有的压注模封装技术。目前最大规格已经提升至600V/75A和1200V/50A。另外所有新开发产品都内置了自举二极管，从而简化客户的设计。
现场（左至右）：三菱电机机电（上海）有限公司半导体事业部市场营销部部长钱宇峰、三菱电机董事及技术总监Gourab Majumdar博士及三菱电机机电（上海）有限公司副总经理谷口丰聪
SiC为未来发展方向
在材料技术方面则采用碳化硅（SiC）。它有四大优点：集成化更高、功耗更低、高频下的性能更佳以及更加耐热。以三菱电机的SiC-MOSFET来说，面积只有9×9mm，开通电阻为4mΩ/cm2。耐压达到1300V。
除了全碳化硅器件，目前也在开发混合碳化硅器件。其中IGBT仍然使用硅材料而续流二极管采用了碳化硅材料。
三菱电机机电（上海）有限公司副总经理谷口丰聪先生表示，将来混合碳化硅模块将在需要回收能量的应用领域得到广泛应用，例如电梯和电力机车。
在2010年，三菱电机已率先开发了空调用碳化硅产品，并且已经在高端空调产品中使用。同时在今年，采用碳化硅材料技术的HVIGBT模块也已在日本轨道交通的辅助电源设备上开始使用。
谷口先生还称，目前三菱电机和中国国内的四大高校有联合实验室。三菱电机将无偿地提供碳化硅功率模块，并和大学进行联合应用开发，从而在中国普及碳化硅产品的应用。
对于外界谈论的碳化硅产品成本高的问题。Majumdar博士指出，目前由于碳化硅原材料比较贵，制造的工艺比较复杂，从而导致了高价。然而随着其应用的普及，需求的增加以及制造商对生产工艺的优化，未来碳化硅器件高成本的问题将得以解决。当然不同产品的市场商业化的进程可能有所不同。例如针对汽车用的器件至少需要三年的时间，然而对于一般的消费类产品来说，可能只需要一年左右。
但是无论时间的长短，他们一致认为碳化硅器件毫无疑问必将是未来的发展方向，因为其功耗小、效率高、集成度强的特点正是电力电子行业发展的推动器。
专攻四大领域
三菱电机从开发到生产功率模块已有40多年历史，钱先生称，主要集中在四大终端市场推广：传统工业、白色家电、大功率应用及新能源领域。三菱电机在四个领域的比例为：传统工业占40%，白色家电占30%，大功率应用包括高铁占20%左右，新能源风电及太阳能占10%左右。
针对传统的工业领域，三菱电机推出的产品主要有三类，包括全球领先的DIPIPMTM产品，主要用于小功率的马达驱动和运动控制领域；第二类的IGBT模块，以其标准和兼容的封装主要被广泛应用于通用变频器行业；第三类，IPM，以其高智能化的特点，被广泛应用于伺服、数控机床、机器人等高精尖领域。
针对白色家电领域，除了DIPIPMTM之外，今年又推出了MOS-DIPIPM，主要针对变频冰箱和小容量的变频洗衣机，希望这款新产品能有良好的未来。
在大功率牵引和电力传输方面，三菱电机的主推产品是符合IRIS标准的HVIGBT，作为一款高可靠性和高性能的产品，已经被市场得到了认可。
在新能源领域，针对太阳能发电场和风力发电场，三菱电机着重向市场推荐其高性价比的兆瓦级功率模块即New-MPD。同时还准备了New-MPD StacK的平台，方便客户设计和使用，以便更快地导入生产。
另外针对100kW以下的光伏应用，三菱电机基于市场对转换高效率的要求，推出了三电平模块供客户选择和使用。
在电动汽车领域，三菱电机也推出了汽车专用模块，包括T-PM IGBT和J系列IPM，并提供使用IGBT模块所需要的驱动板和薄膜电容板的技术支持，方便客户快速使用。
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