今天,由株洲南車時代電氣股份有限公司自主研發(fā)的6500伏高壓IGBT芯片及模塊在株洲通過省級鑒定。來自中國工程院、中國科學院的3位院士以及中科院微電子所、南京大學、中南大學等單位的專家認為,該產(chǎn)品具有耐高壓、損耗低、可靠性強等特點,尤其是“解決了芯片短路電流能力與關斷能力難協(xié)調(diào)的國際性技術難題”,“總體技術處于國際領先水平”。
此前,我國掌握了低電壓等級條件下IGBT芯片產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、封裝等成套技術。但高電壓IGBT芯片技術一直被英飛凌、ABB、三菱等少數(shù)幾個國外企業(yè)壟斷、控制。隨著高速動車、大功率機車、智能電網(wǎng)等飛速發(fā)展,我國對高電壓條件下的IGBT芯片需求猛增,成為全球最大需求國。
IGBT芯片,即“絕緣柵雙極型晶體管芯片”,是新一代功率半導體器件。工作中,通過調(diào)整柵極電壓的大小和極性,可改變相關控制器的開通與關閉。該產(chǎn)品廣泛應用于軌道交通、智能電網(wǎng)、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、船舶驅(qū)動、電動汽車、工業(yè)變流、航空航天以及化工冶金等眾多重要行業(yè)和領域,被譽為功率變流裝置的“CPU”、綠色經(jīng)濟的“核芯”。
南車時代在引進吸收的基礎上,相繼研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的3300伏、4500伏、6500伏IGBT芯片。據(jù)介紹,6500伏IGBT芯片是國內(nèi)目前電壓等級最高超級芯片,與3300伏芯片相比,其功耗降低10%以上,功率提高25%以上,最高工作溫度可到150℃,可靠性更強、安全性能更高、應用范圍更廣。該產(chǎn)品研制成功,打破了國外在這一領域的技術封鎖,填補了國內(nèi)空白。
目前,南車時代投資15億元建設的國際先進IGBT芯片生產(chǎn)線已進入工藝調(diào)試階段,預計明年上半年可以投產(chǎn)。屆時,僅6500伏IGBT芯片一項,每年可為國家節(jié)約60億元以上的采購成本。