三菱电机估计功率器件市场到20
最近,三菱电机参加2014年pcim亚洲展览会时,他估计,在2012年整体性能下降后,电力设备市场正在逐渐复苏和升温。据预测,到2016年,整体业绩将在2011年回到历史峰值。
为了满足市场的需求,三菱电力半导体制造研究所总工程师Sato Keji先生说,三菱电气每年都继续投资于产品研发,以减少产品的重量、尺寸和损耗,最终提高性能和降低成本。目前,我们专注于开发第七代igbt模块、混合碳化硅产品、工业dipipm和新型ipm系列。

新闻发布会地点:(从左到右)
多元气体集团技术业务部门主管尚明先生
三菱电力设备制造研究所总工程师佐藤科技
三菱电机半导体大中华区总经理梁大
大中华区三菱电机半导体市场总监钱玉峰
白色家电和传统产业是主要产业
关于三菱电机的功率模块,钱玉峰指出,白色家电和传统产业是中国市场最重要的产业。特别是在变频空转换领域,三菱电机的迪普姆产品在中国的市场份额接近60%。佐藤科技指出,这种由压铸模具技术生产的小型dipipm智能电源模块已经成为行业标准。

钱玉峰继续表示,2013年变频空调整的频率达到30 %, 2014年仍有5%的增长。与此同时,随着2013年6月“节能惠民政策”的正式推出和10月conversion/きだ频率的提高,[/h/
在传统工业领域,三菱电气的dipipm以其小型化、集成化和高性价比赢得了市场竞争。主要用于电机驱动和运动控制领域,如通用变频器、伺服和数控。与此同时,随着中国经济结构的调整,低功率产品的应用,尤其是机器人和工厂自动化产品,可能每年增加30%甚至50%。

在高端变频器和伺服驱动器的应用方面,佐藤科技指出,将推出G系列ipm,以进一步提高产品集成度。内置自举电路、限流电阻和限流二极管将三相逆变桥的六个开关器件集成到一个小封装中,进一步简化了外围电路,并通过引脚输出线性电压值,实时监控模块温度。

扬声器-1:三菱电力设备制造研究所首席工程师佐藤科技
发言人-2:钱玉峰,三菱电机大中华区半导体营销总监
作为大功率电力牵引领域,钱玉峰表示,三菱电动hvigbt产品已经通过iris认证,其高可靠性已经得到业界的认可,并被许多轨道交通制造商广泛采用。
在过去的两到三年里,中国政府仍将保持每年7000亿元的投资来发展大型铁路项目,包括高速铁路、和谐卡车、客车和货车等。此外,地方政府每年投资3000亿元建设地铁,整个牵引市场投资近1万亿元,其中约1300亿元用于购买和更新机车,市场前景依然乐观。

在工业应用中,dipipm有两种新产品。第一款是第六代超小型产品,采用第七代igbt芯片。与旧芯片相比,在相同的导通电压下,电流可以提高20%。第二种是面向工业市场的小型dipipm,其绝缘耐受电压为2500v,集成了igbt和续流二极管等最重要的器件,在内部ic上设置了温度传感器,并输出与温度成比例的线性电压,使用起来更加安全。

新能源市场审慎
在新能源领域,三菱电机乐观而谨慎。钱玉峰解释说,政府希望引导太阳能市场从集中的大型电站向分散的小型电站缓慢发展。因此,今年的装机容量目标是在年初设定的14gw,但半年后效果并不理想。据估计,最终目标将是回到2013年。在10千兆瓦的水平上,市场将集中于大型电站的分布式安装(每台1兆瓦);同时,引入三级方案提高发电效率,是未来太阳能光伏发电技术发展的前端产品。

Sato Keji说,在太阳能应用中,混合碳化硅产品将被引入小型化低功率器件。兆瓦级风力或太阳能发电将有两个系列产品,具有不同的绝缘耐受电压值。新型mpd在1700v以下使用,hvigbt在3300v以上使用。此外,还有一种新型四合一igbt模块,适用于三电平逆变器,特别适用于太阳能发电,可实现高转换效率。

关于风力发电,钱玉峰指出,目前,越来越多的R&D厂商已经从陆上风力发电转向海上风力发电,装机容量将从3兆瓦提高到6兆瓦,以hvigbt三电平方案为主。据估计,未来五年的总市场容量将为500兆瓦至1千兆瓦,但无法与陆上风力发电的年13千兆瓦至17千兆瓦峰值相比,因此市场潜力有限。

在电动汽车方面,钱玉峰继续说,根据国家发改委的数据,2015年将有50万辆电动汽车,2020年将有500万辆电动汽车。虽然目前的表现远未达到这个目标,但相信其市场潜力是巨大的。
Sato Keji指出,为了实现超高质量的车载模块,三菱电气严格控制igbt的加工程序,保存可追溯的文件,并能找出有缺陷的产品。目前,日本所有的混合动力汽车基本上都使用三菱电动模块,这可以说为行业树立了一个标准。
何继续说道,针对电动车市场,三菱电机推出j1系列专用igbt模块。这是一个带有第七代igbt芯片的六位一体igbt模块。本产品采用销片式铝制散热器,便于与水冷系统结合,比以前的铜散热器更轻。同时,还采用了直接主端子焊接(dlb)技术,使焊线寿命提高了3倍。同时,产品重量减少30%,损耗也相应减少。

芯片越来越薄了
展望未来的发展方向,佐藤科技指出,首先,芯片很薄,可以降低功耗;第二,封装具有良好的散热性,包括能够承受更高的温度或增加电流密度以扩大产品覆盖范围;第三,集成度高,如嵌入驱动电路以提高可靠性。三菱电机将以上三者有机结合,根据不同的应用领域开发不同的新产品。

对于今年推出的第七代igbt模块,使用更薄的igbt芯片,功耗降低了约15%-20%。该模块分为nx(通用)系列和std(标准)系列封装,消除了绝缘基板,改善了散热,使产品更轻,效率提高了35%。三菱电气在其产品上预涂导热材料(tim),简化了客户的生产流程。nx系列微型引脚或焊接引脚。为了降低重复开关引起的噪声,三菱电机通过门极电阻增强了调节dv/dt的可控性。

Sato Keji指出三菱电机第七代igbt芯片的单位面积电流密度指数绝对值最高。为了减少电流密度增加带来的负面因素,三菱电机在生产ipm产品时,将驱动和控制集成在一起,使第七代igbt的性能得以充分发挥。第八代igbt芯片将继续朝着超薄晶圆和加工工艺技术改进的方向发展,这不仅会提高晶圆性能,还会达到降低损耗的效果。

当谈到三菱电气仍在使用8英寸的igbt晶片而不是12英寸的igbt晶片时,佐藤说,目前12英寸晶片没有稳定的高压IGBT衬底供应。相反,8英寸基板供应稳定,价格低得多,所以8英寸仍然是市场的主流。
关于封装技术,佐藤科技指出,通过采用压力封装技术,客户无需焊接就可以直接将元件放置在基板上,从而提高工艺、质量和成本控制。在新产品中,提供引脚或焊接引脚,并根据制造商的需要制造不同尺寸的产品。
碳化硅产品的功耗更低
总体而言,佐藤科技表示,三菱电气已经开始推出混合碳化硅产品,即igbt芯片采用传统单晶硅,续流二极管采用碳化硅,具有特别好的恢复特性、高开关频率和更好的节能效果。在30khz的应用条件下,混合碳化硅产品的功耗可降低50%,适用于核磁共振、ct彩色超声等医疗设备。

在全碳化硅产品的研发中,由于它比单晶硅贵几倍,所以只能为产品要求高、愿意承担成本的客户设计,如日本新干线。三菱电机在研发混合碳化硅产品时,将价格控制在同电流等级单晶硅产品的两倍以内。
为了加快产品应用解决方案的开发,钱玉峰表示,三菱电机与各大学合作,三菱电机的日本工程师和中国应用工程师共同合作开发解决方案。该解决方案的技术资源是开放的。通过该解决方案,客户可以快速导入基于新模块的硬件设计和开发。

最后,三菱电机大中华半导体总经理梁大良表示,为了加强客户支持,三菱电机去年在上海建立了大中华三菱电机半导体运营架构,精简和重组了原有的销售和代理机构。秉承三菱电气“变革更好”的口号,我们相信新的运营架构将更好地服务中国市场,帮助中国电力电子行业更快发展。
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