6月20日上午,被業界認為現代變流工業“皇冠上的明珠”的關鍵 技術在中國南車取得產業化突破:公司投資近15億元的IGBT產業化基地建成并即將投產。這是國內首條、世界第二條8英寸IGBT專業芯片生產線,首期將實現年產12萬片8英寸IGBT芯片,配套生產100萬 只IGBT模塊,真正實現IGBT的國產化。它的投產,將打破國外公司在高端IGBT芯片技術上的壟斷。
國家多部委關注IGBT研發
IGBT,是一種實現電能轉換和 控制的電力電子器件,中文名叫絕緣柵雙極型晶體管。自從1897年科學家發現“電子”這個物質后,人們一直在探索如何利用并控制這個神奇的粒子來造福人類,1904年,科學家發明了二極管,這標志電子學技術的開端。
早在1996年,當時的國家計委就把發展IGBT芯片及模塊產業化作為重點項目,近年來更頻頻出臺政策支持IGBT國產化項目,國家“863”項目、國家重大科技專項等一批“國字號”科研項目紛紛將IGBT技術的研制與產業化列為重大課題。
先進的IGBT設計技術與制造工藝是推動IGBT產業快速發展的源動 力。自2010年開始,在國家發改委、科技部、工信部等部委以及地方政府的支持下,中國南車籌建國內首條專注于IGBT芯片的先進生產線,進一步提升工藝能力和產能, 滿足國內戰略性新興產業對IGBT器件的需求,打造一個支撐未來先進器件發展的工藝平臺,提升我國在基礎器件方面對未來的掌控能力。
IGBT并非“高大上”,與生活密 切相關
無論從電力電子器件的發展歷史,還是從IGBT技術和結構的復雜性,很多年來,IGBT給我們普通老百姓造成一種“高大上”的錯覺,實際上,在我們的日常生產生活中, 在發電、電力輸送和電力設備終端上,都存在IGBT的身影。
比如在發電領域,風、水、太 陽能等能源發出的電是一種粗糙的、不可控的、不穩定的電能,就是我們俗說的“粗電”,而要想轉換成精細的、可控的、穩定的能夠并入電網的“精電”,進而適合不同功率電力設備,需要采用IGBT等電力電子器件實現對電能的品質轉化, 以風電為例,風機的葉片帶動發電機旋轉,發電機發出的頻率往往不 到電網頻率的一半,因此需要用高壓大電流的IGBT模塊,重新產生穩頻穩壓的交流電。
至于在用電設備終端,那就更多了,它涉及軌道交通、新能源汽車、工業變流、航空航天、石油、冶金、船舶等多個領域,都需要不同電壓等級、不同電流大小,即不同功率等級的電力設備,這就需要大量采用IGBT等功率器件進行電能的轉換和控制。比如在我們熟悉的高鐵動車組,其電能的轉換首先是將電網2.5萬伏的高壓交流電,經 過降壓、整流、逆變等方式,轉換 成可以調頻調壓的三相交流電,最 后供給交流電機,這個過程稱之為“變流”,最后輸出的三相交流電供給交流電機,從而獲得牽引整列高速動車組前進的牽引力。
8英寸IGBT有新突破
國務院前總理溫家寶早在 2009年6月12日視察南車株洲電力機車研究所有限公司時說,南車株 洲所是靠創新起家的。創新的核心 是關鍵技術、關鍵設備、關鍵零部件。當前,我國的鐵路和軌道交通 都處在大發展階段。希望你們能抓住這個前所未有的機遇,不僅要上 規模、上水平,而且要在技術上處 于世界領先地位。這是我們追求的 目標,也是南車株洲所的精神。
據中國工程院院士,南車株洲電力機車研究所有限公司執行董事、總經理丁榮軍介紹,在技術方案、工藝路線、設備選型、產品開發等方面,中國南車8英寸專業芯片生產線都有新的突破,特別是在溝槽技術、高能離子注入、超薄片 加工、激光退火與銅金屬化工藝等 關鍵技術的運用方面都走在國際前列。
據他介紹,今后,中國南車半導體產業將以IGBT關鍵技術為核心,依靠公司廣大的應用平臺,以軌道交通領域的應用經驗為基礎, 全面發力電動汽車、風力發電、柔 性直流輸電和光伏等領域;開發 6000V、9000V的IGCT以及配套二極管,推動我國變頻技術進步與產業升級。
國家多部委關注IGBT研發
IGBT,是一種實現電能轉換和 控制的電力電子器件,中文名叫絕緣柵雙極型晶體管。自從1897年科學家發現“電子”這個物質后,人們一直在探索如何利用并控制這個神奇的粒子來造福人類,1904年,科學家發明了二極管,這標志電子學技術的開端。
早在1996年,當時的國家計委就把發展IGBT芯片及模塊產業化作為重點項目,近年來更頻頻出臺政策支持IGBT國產化項目,國家“863”項目、國家重大科技專項等一批“國字號”科研項目紛紛將IGBT技術的研制與產業化列為重大課題。
先進的IGBT設計技術與制造工藝是推動IGBT產業快速發展的源動 力。自2010年開始,在國家發改委、科技部、工信部等部委以及地方政府的支持下,中國南車籌建國內首條專注于IGBT芯片的先進生產線,進一步提升工藝能力和產能, 滿足國內戰略性新興產業對IGBT器件的需求,打造一個支撐未來先進器件發展的工藝平臺,提升我國在基礎器件方面對未來的掌控能力。
IGBT并非“高大上”,與生活密 切相關
無論從電力電子器件的發展歷史,還是從IGBT技術和結構的復雜性,很多年來,IGBT給我們普通老百姓造成一種“高大上”的錯覺,實際上,在我們的日常生產生活中, 在發電、電力輸送和電力設備終端上,都存在IGBT的身影。
比如在發電領域,風、水、太 陽能等能源發出的電是一種粗糙的、不可控的、不穩定的電能,就是我們俗說的“粗電”,而要想轉換成精細的、可控的、穩定的能夠并入電網的“精電”,進而適合不同功率電力設備,需要采用IGBT等電力電子器件實現對電能的品質轉化, 以風電為例,風機的葉片帶動發電機旋轉,發電機發出的頻率往往不 到電網頻率的一半,因此需要用高壓大電流的IGBT模塊,重新產生穩頻穩壓的交流電。
至于在用電設備終端,那就更多了,它涉及軌道交通、新能源汽車、工業變流、航空航天、石油、冶金、船舶等多個領域,都需要不同電壓等級、不同電流大小,即不同功率等級的電力設備,這就需要大量采用IGBT等功率器件進行電能的轉換和控制。比如在我們熟悉的高鐵動車組,其電能的轉換首先是將電網2.5萬伏的高壓交流電,經 過降壓、整流、逆變等方式,轉換 成可以調頻調壓的三相交流電,最 后供給交流電機,這個過程稱之為“變流”,最后輸出的三相交流電供給交流電機,從而獲得牽引整列高速動車組前進的牽引力。
8英寸IGBT有新突破
國務院前總理溫家寶早在 2009年6月12日視察南車株洲電力機車研究所有限公司時說,南車株 洲所是靠創新起家的。創新的核心 是關鍵技術、關鍵設備、關鍵零部件。當前,我國的鐵路和軌道交通 都處在大發展階段。希望你們能抓住這個前所未有的機遇,不僅要上 規模、上水平,而且要在技術上處 于世界領先地位。這是我們追求的 目標,也是南車株洲所的精神。
據中國工程院院士,南車株洲電力機車研究所有限公司執行董事、總經理丁榮軍介紹,在技術方案、工藝路線、設備選型、產品開發等方面,中國南車8英寸專業芯片生產線都有新的突破,特別是在溝槽技術、高能離子注入、超薄片 加工、激光退火與銅金屬化工藝等 關鍵技術的運用方面都走在國際前列。
據他介紹,今后,中國南車半導體產業將以IGBT關鍵技術為核心,依靠公司廣大的應用平臺,以軌道交通領域的應用經驗為基礎, 全面發力電動汽車、風力發電、柔 性直流輸電和光伏等領域;開發 6000V、9000V的IGCT以及配套二極管,推動我國變頻技術進步與產業升級。