從PCIM Asia 2021看電力電子技術(shù)市場的發(fā)展

（文/程文智）PCIM Asia自2002年進入中國市場后，到今年已經(jīng)有20年了，以前該展會都是在上海舉辦，今年首次來到了深圳。一直以來，這個展會的規(guī)模都不算大，但是比較聚焦，電力電子行業(yè)的頭部企業(yè)基本都在，比如英飛凌、羅姆、三菱電機、塞米控、富士電機、東芝、日立、中國中車等。

既然來到了深圳，<電子發(fā)燒友>豈能錯過。今天我們就來聊一聊逛展的一些感受。

SiC產(chǎn)品成焦點，但普及之路還比較遠(yuǎn)
在展會上，不少企業(yè)都帶來了SiC相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)，比如英飛凌、三菱電機、羅姆、東芝、中國中車、比亞迪半導(dǎo)體、PI、派恩杰半導(dǎo)體等廠商都展示了其最新的SiC產(chǎn)品。

其中碳化硅SBD產(chǎn)品大部分廠商都已經(jīng)量產(chǎn)，而且不少廠商推出了大功率器件SiC混合模塊，將SiC SBD芯片與IGBT芯片集成在了一起，這樣可以利用SiC SBD芯片的快速反向恢復(fù)和低損耗的特性，增強IGBT的性能，同時降低模塊的大小。

<電子發(fā)燒友>在展會上看到東芝和英飛凌都推出SiC混合模塊產(chǎn)品，據(jù)展臺人員介紹，該類產(chǎn)品已經(jīng)在電力機車方面有使用。不過業(yè)內(nèi)人士也透露，此類產(chǎn)品在國內(nèi)的推廣效果并不理想，因為國內(nèi)廠商對這種折衷方案并不是太認(rèn)可，國內(nèi)廠商更希望要么是最新進的方案，要么是成本更低的方案，因此，SiC混合模塊只能作為是一個過渡型產(chǎn)品來推廣，未來應(yīng)該會過渡到SiC MOSFET上去。

圖：東芝展示的不同額定電壓的SiC MOSFET產(chǎn)品（來源：程文智拍攝）

展會上，我們看到了不少展商展出的全SiC MOSFET產(chǎn)品，比如東芝的3300V，800A雙管碳化硅MOSFET模塊，后續(xù)還會開發(fā)1700V和1200V的相關(guān)產(chǎn)品。

圖：三菱電機展示的全SiC高壓MOSFET產(chǎn)品

三菱電機也展示了其3300V的SiC MOSFET產(chǎn)品和解決方案，據(jù)介紹他們的3300V全SiC高壓MOSFET已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)，6500V的產(chǎn)品也正在開發(fā)當(dāng)中。

圖：英飛凌展示的SiC相關(guān)產(chǎn)品

英飛凌則展示了IM828-XCC SiC IPM特性的8千瓦電機驅(qū)動設(shè)計板、1200V CoolSiC碳化硅MOSFET雙脈沖評估平臺、1700V SiC MOSFET 62W輔助電源評估板、650V/1200V CoolSiC MOSFET以及 IM828XCCXKMA1智能功率模塊SiC IPM等多種SiC相關(guān)產(chǎn)品和解決方案。

雖然SiC產(chǎn)品推出的不少，但其實目前市場的響應(yīng)還不太熱烈。SiC SBD產(chǎn)品目前的市場接受度勉強還行，因為由于使用的人越來越多，成本能夠做到普通MOSFET產(chǎn)品的3倍左右。而對于全SiC MOSFET而言，目前真正使用得還不多，因為成本確實太高。

有業(yè)內(nèi)人士向<電子發(fā)燒友>透露，SiC MOSFET產(chǎn)品的真正使用其實是在特斯拉Model 3使用之后，現(xiàn)在隨著用量的增加，成本有所降低，但離市場的預(yù)期還有一定的距離。市場對全SiC MOSFET的價格接受度在IGBT或MOSFET模塊價格的5倍左右，而現(xiàn)在全SiC MOSFET的價格是后者的10倍以上。

成本偏高的原因，一是SiC本身的特性，它本身的硬度比較大，切割不容易，目前一塊4英寸的晶圓大概只能切割出50片左右的SiC MOSET?，F(xiàn)在SiC的產(chǎn)線普遍在4寸和6寸，8寸的產(chǎn)線現(xiàn)在還不多。

二是SiC MOSFET產(chǎn)品的良率目前普遍不高，良率不高成本自然就難降下來。

歐美廠商人氣旺，國內(nèi)企業(yè)參展數(shù)增多
本次展會上人氣最旺的展商莫過于英飛凌，他們展示的產(chǎn)品和解決方案也多，其次是日本的歐姆，三菱電機等，他們是電力電子行業(yè)的老玩家，擁有的產(chǎn)品線也足夠豐富，客戶也多。很多人都愿意去看他們的新產(chǎn)品和新技術(shù)。

但今年跟往年不同的是國內(nèi)的參展企業(yè)變得更多了。據(jù)一些參展商介紹，他們參展多年，以前除了中國中車這類國有不差錢的企業(yè)，很少見到國內(nèi)電力電子企業(yè)參展，但這幾年國內(nèi)的參展企業(yè)明顯增多了。

比如比亞迪半導(dǎo)體就展示了其IGBT和SiC產(chǎn)品，他們家的SiC產(chǎn)品目前只供自身車輛，計劃明年可向其他企業(yè)供貨。

還有宏微科技、賽晶科技、麗晶美能、愛微、青銅劍技術(shù)、蘇州華太、派恩杰等國內(nèi)企業(yè)也展示了其IGBT和SiC相關(guān)產(chǎn)品。

電力電子發(fā)展趨勢
從各家展示的產(chǎn)品和解決方案可以看出，電力電子技術(shù)在往高頻化、高效率、智能化和低成本方向發(fā)展。其中高頻化不僅可以讓電力電子器件本身的體積更小，還可以減少磁性元件，讓磁性元件的體積更小，從而使整體系統(tǒng)的體積變小；高效率就是要提升能源的利用效率，減少排放，同時更有利于設(shè)備的散熱優(yōu)化；智能化方面，是因為以后所有的物品都可能會連接在一起，組成龐大的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，那么能源的數(shù)字化定然是未來趨勢；除了這些，低成本也是很重要的，只有降低系統(tǒng)的成本，才能增加企業(yè)的競爭力。