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三菱电机:创新逐梦 “精”无止“境”

发布日期:2017-08-11 浏览次数:271 作者:金敏艳
       近日,“三菱电机功率模块技术研讨会”在深圳隆重举办,向外界全方位展示了三菱电机的多种功率模块及其应用。大中国区三菱电机半导体总经理四个所大亮、功率器件应用技术中心高级经理何洪涛、市场中心副总监陈伟雄接受了本刊独家专访,畅谈三菱电机在功率半导体市场上的现在与未来。

 
图为 大中国区三菱电机半导体总经理四个所大亮(中)、功率器件应用技术中心高级经理何洪涛(右一)、市场中心副总监陈伟雄(左一)
 
 
       引领市场源于几十年的术业专攻
 
       功率半导体是弱电控制与强电输出之间、信息技术与先进制造技术之间的桥梁。近几年,基于中国乃至全球各国对节能减排的迫切需求,功率半导体器件的技术得到了快速发展,应用范围已经突破了传统的工业领域,向着新能源、轨道交通、智能电网等诸多新兴领域迈进。
 
       三菱电机开始从事研发和生产功率半导体可以追溯到20世纪50年代,发展至今已有60年的历史。经过60年的发展,三菱电机功率半导体引领业界从电流控制型GTO和双极达林顿晶体管发展到复合全控型电压驱动式IGBT乃至SiC器件。新一代功率半导体器件除具有高频(相对于传统功率器件而言)工作的特点外还都是电压控制器件,这些器件因其驱动电路简单,逐渐成为功率半导体器件的主流发展方向,在国际上被称为现代功率半导体器件。在半导体领域的这种持续性和创造性的研究与开发,成就了三菱电机今天的行业领先地位。
 
       随着 “中国制造2025”的到来,以及工业自动化的大势所趋,中国的制造业也在逐渐转型升级。三菱电机十分重视拓展本土市场,每年持续加大产品研发投入,致力于降低产品的重量、尺寸和损耗,以实现同时提升性能和降低成本的双重目的。目前集中研发的产品包括第7代IGBT模块、第7代IPM模块、 三电平IGBT模块、X系列HVIGBT模块、新一代DIPIPM™、汽车级J1系列IGBT模块以及新型SiC功率模块等。
 
       作为诸多领域质量和创新的引领者,三菱电机半导体在工业发展中扮演着重要角色。在中国制造业转型升级的当口,三菱电机为此又将做出哪些贡献呢?
 
       四个所大亮在采访中坦言,中国的工业与制造业经历最近二十年的快速发展,在累积了一定的生产经验基础上,促进传统工业生产的转型升级是大势所趋。三菱电机以改善生产效率、提供高品质产品以及满足环境发展需要为目标,将在自动化方面投入更多研发生产精力,以匹配中国工业自动化转型升级的发展需求。
 
       “为了迎接中国市场的发展机遇,三菱电机在团队建设方面,投入更多资源在人力、销售及应用技术团队上;在技术应用上,改善实验室的设备并与中国高校积极开展合作;在生产上,计划将更多的生产、研发团队转移到中国;在对外宣传上,通过公开的研讨会、展会等形式,向外界展示最新的技术与产品。”四个所大亮表示,三菱电机作为一个全球性企业,在功率半导体快速发展的今天,通过上述种种措施,紧抓机遇,致力于为中国及全球市场做出更大贡献。
 

2017三菱电机功率模块技术研讨会现场(一)
 
       每个亮点都是极致追求性能的体现

       在产品研发方面,三菱电机致力于追求全球领先、值得信赖的产品与技术。自上世纪八十年代后期推出IGBT模块后,三菱电机至今已经开发到工业用第7代IGBT产品。IGBT芯片的尺寸越来越小,厚度越来越薄,功耗也越来越低。
 
       据了解,工业用第7代IGBT模块分为NX和STD两种封装,NX封装俗称扁平形封装,STD是壳式的标准封装,两种封装标准都符合性能更高、使用更方便的封装理念,可以支持多样化的客户需求。采用NX封装结构的第7代IGBT模块相较于第6代,重量减少15%,在焊接型端子的基础上,新增压接型端子,且主端子与竞争对手的对应产品兼容,实现了竞争优势的大幅度提高;而采用STD封装结构的第7代IGBT模块则表现更为卓越,比第6代在内部电感上减小30%,封装尺寸上减小20%,重量上减小45%。
 
       “从整体上讲,工业用第7代IGBT模块具备三大亮点:第一,大量的研发投入成功地实现了功耗更低的目标;第二,新的模块封装技术实现了产品的高可靠性;第三,产品使用寿命的延长,带来整个应用装置系统成本的降低。”采访中,何洪涛介绍,基于第7代IGBT芯片技术的功率模块在传统工业领域应用较多,但随着市场需求的发展,应用范围逐渐向新能源、轨道交通等新兴领域扩展。
 
       除了工业用第7代IGBT模块,功率器件作为电力驱动系统的重要控制部件,对于电动汽车也至关重要。用于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)的专用IGBT模块也已成为三菱电机的重点研发方向。
 
       随着人们对汽车安全性要求的逐步提高,对汽车电机驱动用的功率半导体可靠性提出了更高要求。三菱电机于上世纪90年代率先在行业中开始量产汽车用功率半导体模块,产品被用于各种EV、HEV上,积累了大批量生产和实际应用的经验。
 
       何洪涛表示,早在20年前伴随着日本混合动力汽车的发展,三菱电机就开始做电动汽车的专用功率半导体器件。从全球范围来讲,三菱电机一直把电动汽车市场作为跟踪以及产品开发的一个重点。三年前(2014年),三菱电机借鉴在日本汽车产业的应用经验,以客户定制型产品为基础开发出了标准型汽车级功率模块,开始向包括中国在内的国际市场推广,而此时(2014年)也正是中国电动汽车大力发展的开端。
 
       三菱电机目前主推的J1系列汽车用IGBT模块,是基于日本原有的客户专用型定制品封装技术与切割技术的积累而开发的标准品,相较于市场上已有的其它产品更具优势。
 
       何洪涛介绍:“新一代J1系列汽车级功率模块不仅沿袭了J系列T-PM的显著优点如直接主端子绑定结构(DLB)、硅片级温度传感器和电流传感器,而且采用更低损耗的第7代CSTBT™硅片技术,使效率更高;同时采用6in1的 Pin-Fin结构,使得封装尺寸减少40%,导热性能提高30%,具有更高的功率密度,更便于冷却及散热器安装,提升了产品的性能价格比。”
 
 
2017三菱电机功率模块技术研讨会现场(二)
 
       所谓竞争归根结底就是产品的比拼
 
       数据统计, 2020年功率半导体全球市场规模有望达231亿美元。2014年-2020年,平均增长率为6.4%。在国际市场中,工业领域、新能源、轨道交通等方面的功率半导体需求增加。日本、美国的光伏发电需求旺盛,风力发电欧洲的需求较大。此外,工业用机器人、半导体生产设备等业务发展形势较好,伺服驱动用IPM增加。而在中国,以高铁、地铁、光伏和风力发电、电动汽车等为代表的新能源产业潜力巨大。
 
       当然,广阔的市场带来的,是激烈的竞争。在全球化市场拓展中,三菱电机不仅要与每一个国家的本土企业进行技术切磋,更要与全球各地的优秀企业同台竞技。对于如何从容面对已经到来的行业竞争,三菱电机自有应对之道。
 
       “企业之间的竞争,归根结底就是产品的竞争。”陈伟雄认为,三菱电机的发展得益于背后技术团队强有力的支持。
 
       “三菱电机在不同的领域每年都会推出不同的新产品来应对新的市场需求,而每一款新产品的开发都要经过三个层面的考验。第一,更高的性能;第二,更好的质量;第三,更便捷的使用。创新是每一代产品的基本出发点,以此才能始终保持自身的竞争优势。”陈伟雄介绍。作为在诸多领域质量和创新的引领者,尖端的技术、现代化的制造工艺和丰富的产能是三菱电机稳居世界前列的关键因素。
 
       据了解,三菱电机功率器件除了目前已经占据中国市场份额领先地位的传统的工业领域、家电领域,在与中国现代化发展密切相关的高铁、地铁等轨道交通以及风能、太阳能、电动汽车为代表的可再生能源和新能源领域均有专业的产品应用。
 
       “不管是在中国还是全球各地,竞争都是无法避免的,在中国市场的发展中,我们同样看到了竞争对手的进步。但作为一个全球性企业,三菱电机在电力电子领域已有60年的发展历史,产品广泛应用在世界各地的各个领域,已成长为具有稳定根基的电力电子器件制造商与供应商。面对越来越多的竞争对手,三菱电机有能力保持自身已有的市场份额,同时也注重开拓新的业务板块,以此来巩固自身的市场地位和竞争优势。”陈伟雄坦言道。
 
       在宣传册中,三菱电机将自身定位为“为构建和谐社会做贡献的全球环保先进企业”,让我们共同期待这个即将100岁的企业能够在悠悠的岁月中不负众望,在为全球提供各类高精尖产品的同时,实现“ecochanges 精于节能 尽心环保”的目标。
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