3月23日，據(jù)中國(guó)政府網(wǎng)消息，3月21日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開節(jié)能減排及應(yīng)對(duì)氣候變化工作會(huì)議，會(huì)議原則通過(guò)《2014—2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動(dòng)方案》，并研究討論了我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的行動(dòng)方案。
李克強(qiáng)說(shuō)，積極發(fā)展風(fēng)電、核電、水電、光伏發(fā)電等清潔能源和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，開工一批新項(xiàng)目，大力推廣分布式能源，發(fā)展智能電網(wǎng)，逐步把煤炭比重降下來(lái)。
專家認(rèn)為，新能源、節(jié)能減排的發(fā)展都離不開半導(dǎo)體技術(shù)和半導(dǎo)體功率器件的支持。功率器件產(chǎn)品所能涵蓋到的領(lǐng)域眾多，如風(fēng)能、太陽(yáng)能、智能電網(wǎng)、半導(dǎo)體照明、新型顯示、電力電子設(shè)備等。
據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，隨著節(jié)能減排和新能源的快速發(fā)展，目前功率半導(dǎo)體的需求成倍增加，僅IGBT產(chǎn)品的需求規(guī)模已超過(guò)100億元，我國(guó)已成為全球最大的功率半導(dǎo)體器件消費(fèi)市場(chǎng)。而國(guó)產(chǎn)IGBT市場(chǎng)占有率不足10%，未來(lái)替代進(jìn)口的市場(chǎng)空間巨大。
什么是IGBT？
IGBT(Insulated Gate Biplar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。
目前我國(guó)正處于一個(gè)產(chǎn)業(yè)的突破前夜。因?yàn)镮GBT廣泛應(yīng)用于高鐵、節(jié)能變頻、風(fēng)電、太陽(yáng)能等產(chǎn)業(yè)中，但I(xiàn)GBT的核心技術(shù)與產(chǎn)業(yè)主要掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)企業(yè)手中。而近年來(lái)，我國(guó)受高鐵等領(lǐng)域的投資規(guī)模提振，IGBT的國(guó)產(chǎn)化要求迅速提升。幸運(yùn)的是，目前已有突破的態(tài)勢(shì)。
IGBT應(yīng)用前景
1.風(fēng)力發(fā)電：風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)如要獲得穩(wěn)定的電能并網(wǎng)發(fā)電，必須依靠相應(yīng)的變頻、逆變系統(tǒng)，這些都需要能夠自關(guān)斷電流的IGBT器件才可能實(shí)現(xiàn)。目前兆瓦級(jí)風(fēng)電逆變器用大功率IGBT的供應(yīng)商主要有英飛凌、富士電氣、三菱等，而主要的風(fēng)電逆變器供應(yīng)商如艾默生、ABB、西門子和阿爾斯通都選用了英飛凌的方案。隨著我國(guó)大力推廣風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，處于上之上的IGBT無(wú)疑不只是分一杯羹而已。
2.太陽(yáng)能發(fā)電：隨著綠色電力運(yùn)動(dòng)勢(shì)頭不減，太陽(yáng)能的應(yīng)用即光伏發(fā)電、太陽(yáng)能電池等方興未艾。為了有效地滿足這些產(chǎn)品的需求，電源設(shè)計(jì)師正通過(guò)最少數(shù)量的器件、高度可靠性和耐用性，以高效率把太陽(yáng)能源轉(zhuǎn)換成所需的交流或者直流電壓。因此太陽(yáng)能逆變器就需要控制、驅(qū)動(dòng)器和輸出功率器件的正確組合。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)IGBT是作為功率開關(guān)的必然之選。
3.高鐵及軌道交通：軌道車輛中廣泛采用IGBT模塊構(gòu)成牽引變流器以及輔助電源系統(tǒng)的恒壓恒頻(CVCF)逆變器。國(guó)外的地鐵或輕軌車輛輔助系統(tǒng)都采用方案多樣的IGBT器件。
動(dòng)車組中，主變流器的開關(guān)使用耐壓高達(dá)6500V/600A的IGBT器件，輔助變流器采用開關(guān)頻率為1950Hz的PWM技術(shù)，由3臺(tái)雙IGBT和相關(guān)反并聯(lián)二極管組成，每臺(tái)雙IGBT組成三相中的一相;上海軌道交通3號(hào)線車輛是其輔助系統(tǒng)由電壓等級(jí)為330 V的IGBT構(gòu)成2點(diǎn)式逆變器直接逆變;廣州地鐵1號(hào)線車輛上的輔助系統(tǒng)采用IGBT雙重直-直變換器帶高頻變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離;深圳地鐵一期采用6個(gè)用作牽引逆變器的IGBT模塊和2個(gè)用于制動(dòng)斬波器的IGBT模塊完成牽引逆變功能：天津?yàn)I海動(dòng)車組主電路采用IGBT電壓型三相直交逆變器，輔助電源的逆變器采用IGBT元件的逆變器，開關(guān)容量為 3300V/800A。
4.電動(dòng)汽車：電動(dòng)汽車最關(guān)鍵的瓶頸是電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制和充放電，這些更離不開由IGBT組成的逆變橋。北京理工大學(xué)、天津大學(xué)、中科院等機(jī)構(gòu)都在研究電動(dòng)車的樣車、仿真車時(shí)都采用了英飛凌 (Infenion)HybdPACK 的IGBT功率模塊，適用于最大電池電壓為450V且功率高達(dá)20kW的輕度混合動(dòng)力汽車。這種模塊以英飛凌 (Infenion)領(lǐng)先的IGBT溝槽柵場(chǎng)截止技術(shù)為基礎(chǔ),可實(shí)現(xiàn)較低的開關(guān)損耗.HybdPACK 1經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì),長(zhǎng)期工作結(jié)為150 ,采用六管三相橋結(jié)構(gòu),額定值高達(dá)400A/600V。

5.智能電網(wǎng)：廣義上講，風(fēng)電、光伏發(fā)電等都是智能電網(wǎng)電源側(cè)的重要組成部分。在電網(wǎng)部分的高壓直流輸電、FACTS柔性輸電技術(shù)，負(fù)荷側(cè)的電機(jī)變頻控制、智能家電產(chǎn)品、LED照明驅(qū)動(dòng)等方面也對(duì)IGBT等功率半導(dǎo)體形成了大量的需求。