智能電網(wǎng)與IGBT

　　智能電網(wǎng)研究最早是美國(guó)電科院發(fā)起的，是適應(yīng)信息時(shí)代和人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的配電模式，是現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展方向和目標(biāo)，特征為：

　　(1)擴(kuò)展兼容功能：基于環(huán)保節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的要求，同時(shí)不同于傳統(tǒng)的只適合于單向潮流的配電網(wǎng)，越來越多的分布式電源將滲透進(jìn)配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。該電源包括分布式可再生能源發(fā)電裝置、分布式儲(chǔ)能裝置，以及電力用戶(包括電動(dòng)車)用電需求的響應(yīng)等。

　　(2)安全性：實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低大規(guī)模停電的風(fēng)險(xiǎn)（如：美加"8.14大停電"），提高電網(wǎng)自愈能力，為高新技術(shù)、敏感用戶提供高級(jí)電能質(zhì)量和供電可靠性；

　　(3)提高用電能效，降低總能量消耗和網(wǎng)損，使負(fù)荷需求特性更具彈性，削峰填谷提高利用率。

江蘇宏微科技有限公司 應(yīng)用中心主管 蘇桂國(guó)

　　我國(guó)的智能電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)雖然起步較晚，但作為“十二五”發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)制定了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展計(jì)劃，兩大電網(wǎng)公司在智能電網(wǎng)的投資不小于2000億。發(fā)展規(guī)劃見下圖：

　　智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

　　不言而喻IGBT是智能電網(wǎng)設(shè)備的核心部件，從下表就可以看出，在智能電網(wǎng)建設(shè)的每個(gè)階段都可見IGBT的影子。智能電網(wǎng)關(guān)乎國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，面對(duì)智能電網(wǎng)迅猛發(fā)展的形勢(shì)，國(guó)內(nèi)IGBT廠商準(zhǔn)備好了嗎？

　　智能電網(wǎng)的不同階段IGBT的應(yīng)用

　　國(guó)內(nèi)IGBT廠商現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

　　近年來，由于國(guó)家政策和資金上的支持，近幾年來國(guó)內(nèi)IGBT芯片和模塊封裝產(chǎn)業(yè)得到了較快的發(fā)展，涌現(xiàn)出一批IGBT芯片和封裝的生產(chǎn)企業(yè)，如江蘇宏微、宜興東光、吉林華微、嘉興斯達(dá)等。主要占據(jù)了國(guó)內(nèi)的電焊機(jī)、電源、低壓變頻器、消費(fèi)電子的部分市場(chǎng)。打破了國(guó)外在此領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)的壟斷。但作為智能電網(wǎng)在變電、輸電和配電環(huán)節(jié)使用的高壓大功率的IGBT目前主要為歐美和日企壟斷。

　　我們應(yīng)該清晰看到高壓大功率IGBT是有很高技術(shù)壁壘的，進(jìn)口廠商與國(guó)內(nèi)廠商無論是在技術(shù)上還是在產(chǎn)品的系列化方面，都有較大的差距。要縮小這種差距我認(rèn)為應(yīng)該朝以下幾個(gè)方向努力：

　　1、基礎(chǔ)原材料的供應(yīng)是產(chǎn)品升級(jí)的關(guān)鍵，主要有單晶片、模塊封裝用的DBC基板材料，鍵合線、焊料材料、填充材料等，這需要國(guó)內(nèi)IGBT的配套廠家要勇于創(chuàng)新，同時(shí)需要加大的投入進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)。

　　2、IGBT新技術(shù)和新工藝，如槽柵、場(chǎng)終止層和薄片工藝，需要摸索和攻關(guān)。

　　3、充分利用好國(guó)內(nèi)外人才，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合之路，國(guó)內(nèi)很多高端人才集中在高校，企業(yè)可以充分利用高校人才進(jìn)行各個(gè)方向的研究。同時(shí)與高校建立聯(lián)動(dòng)的人才培養(yǎng)機(jī)制。江蘇宏微與國(guó)內(nèi)高校建立了多種合作模式，1200A、1700V的IGBT在新能源領(lǐng)域已經(jīng)開始使用。

　　4、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的制定。有必要制定行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范IGBT器件和模塊的測(cè)試和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。