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。
不断改良功率模块技术
三菱电机董事及技术总监Gourab Majumdar博士称,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。
三菱电机董事及技术总监Gourab Majumdar博士
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。
另外,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。
碳化硅为未来发展方向
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称: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。