三菱電機株式會社（以下簡稱三菱電機）將參加2012年6月19-21日在上海世博展覽館舉辦的PCIM ASIA 2012電力電子、智能運動、可再生能源與能源管理國際展覽會暨研討會。對此PCIM ASIA 2012主辦單位特別采訪了三菱電機半導(dǎo)體中國區(qū)總經(jīng)理谷口豐聰先生，分享他對市場的看法和三菱電機半導(dǎo)體成功經(jīng)驗。
谷口豐聰：就目前來看，電力電子器件市場在以下四個領(lǐng)域的未來發(fā)展前景依然是非常被看好的：第一，傳統(tǒng)領(lǐng)域，其中的中低壓變頻器等依然擁有巨大的市場。第二，新能源領(lǐng)域（如太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、電動汽車、變頻家電），無論從技術(shù)角度來說還是市場情況來說他們都是未來發(fā)展的重點。第三，基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域，包括高鐵、貨運機車、地鐵；第四，電力傳輸領(lǐng)域，其中的SVG/STATCOM/HVDC等都將會有比較良好的發(fā)展前景。此外，隨著我們國家的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、勞動力成本的增加，相信伺服和數(shù)控機床領(lǐng)域在未來也會有長足的發(fā)展。所以，未來將會有越來越多的行業(yè)對電力電子領(lǐng)域提出更多、更新、更高的要求。
2.電力電子器件研發(fā)遇到的挑戰(zhàn)有哪些，采用什么應(yīng)對方法？
谷口豐聰：電力電子器件研發(fā)遇到的最大挑戰(zhàn)是功耗和結(jié)溫。目前的第六代IGBT模塊允許最高結(jié)溫可以達到175度攝氏，為了進一步降低現(xiàn)行IGBT的損耗，三菱電機正在研發(fā)第七代IGBT硅片。
Q3.可否分享三菱電機一些獨特的技術(shù)或者方案？
谷口豐聰：三菱電機在1986年提出智能功率模塊(IPM)的設(shè)計概念，并于1989年實現(xiàn)批量生產(chǎn)，這是世界電力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上里程碑式的發(fā)明。
三菱電機也是功率模塊壓注模（Transfer-molding）封裝技術(shù)的先驅(qū)者，早在1996年我們就用該技術(shù)了開發(fā)雙列直插型智能功率模塊(DIPIPMTM)，這種模塊在中國的變頻家電市場占有60％以上的份額。
目前，三菱電機已經(jīng)將壓注模封裝技術(shù)應(yīng)用到IGBT模塊上，開發(fā)了汽車專用EV T-PM模塊和工業(yè)馬達驅(qū)動專用IGBT模塊，并逐步推向市場。新開發(fā)的EV T-PM模塊，IGBT硅片上集成了電流和溫度檢測，實現(xiàn)硅片級品質(zhì)追蹤，功率循環(huán)壽命(Power Cycle Capability)和溫度循環(huán)壽命(Thermal Cycle Capability)可以達到傳統(tǒng)工業(yè)模塊的30倍。
在不遠的將來，三菱電機將推出采用壓注模封裝技術(shù)的鐵路牽引變流器用專用T-PC高壓IGBT模塊。6月19日，我們的工程師馬先奎先生將在PCIM ASIA 2012研討會的“先進的IGBT模塊”論壇上有一個題為“合理采用新一代IGBT模塊的逆變器”的演講，朋友們可以在現(xiàn)場做面對面的了解。
4.三菱電機有有哪些突出特點的產(chǎn)品線和解決方案，包括具體特點和優(yōu)勢？
谷口豐聰：三菱電機的功率模塊產(chǎn)品線按照目標市場劃分為四大板塊。第一是傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用，包括低壓變頻器、伺服/數(shù)控、中壓變頻器、UPS/EPS、逆變焊機、感應(yīng)加熱等，在這個領(lǐng)域我們主要推廣第6代IGBT模塊和第5代智能功率模塊(IPM)；第二是白色家電應(yīng)用，包括變頻空調(diào)、洗衣機、冰箱、吸塵器、洗碗機等，在這個領(lǐng)域我們有雙列直插型智能功率模塊(DIPIPMTM)；第三是大功率牽引應(yīng)用，包括高鐵、電力機車、城際列車、地鐵、輕軌等，在這個領(lǐng)域我們主要推廣最新的R系列HVIGBT；第四是新能源和新興領(lǐng)域，包括風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、電動汽車、電能質(zhì)量控制等，在這個領(lǐng)域我們推廣新一代MPD模塊、PV-IPM、汽車專用EV T-PM和EV-IPM。在6月20日下午，PCIM ASIA 2012研討會的特別專題“電動交通與充電站”上我司的Khalid Hussein先生和宋高升先生將就“EV/HEV應(yīng)用的現(xiàn)金功率器件及其發(fā)展趨勢”與各位分享三菱的觀點。
5.在應(yīng)用層面，您認為工程師開發(fā)電源系統(tǒng)要注意哪些問題？您有什么忠告？
谷口豐聰：從應(yīng)用層面，工程師開發(fā)電源系統(tǒng)需要注意以下四個方面的問題。第一是高可靠性，也就是要保證電源有較長的壽命；第二是高品質(zhì)，對交流輸出要保證諧波含量低，而對直流輸出要保證電源紋波?。坏谌歉咝?，高效率意味著電源本身的功耗小，可以減小散熱器的尺寸，進而減小電源系統(tǒng)的總體積；第四是低電磁輻射，電源系統(tǒng)尤其大功率電源系統(tǒng)，不可避免地會采用諸如IGBT等大功率器件并帶來電磁輻射，濾波器的設(shè)計十分關(guān)鍵。
6.您認為電力電子器件在新能源應(yīng)用領(lǐng)域可以發(fā)揮怎樣的作用？
谷口豐聰：隨著世界各國對能源需求的急劇膨脹，可再生能源利用技術(shù)特別是風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電發(fā)展迅速，成為近年來增長最快的綠色能源。
風(fēng)電變流器是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的環(huán)節(jié)，是通過背靠背的變流器將不穩(wěn)定的風(fēng)電變換成為電壓、頻率、相位符合并網(wǎng)要求的電能的控制裝置。在發(fā)電機側(cè)變流器(rotor side converter)和電網(wǎng)側(cè)變流器(grid side converter)里，電力電子器件是不可缺少的。
光伏逆變器是通過電力電子的方式將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的變流設(shè)備，是連接光伏發(fā)電和電網(wǎng)的重要紐帶。光伏逆變器為光伏系統(tǒng)的核心設(shè)備。逆變器性能的改進對于提高系統(tǒng)的效率、可靠性，提高系統(tǒng)的壽命、降低成本至關(guān)重要。
為了風(fēng)電變流器和光伏逆變器的市場需求，三菱電機專門開發(fā)了新一代MPD系列IGBT模塊。1800A/1700V的MPD模塊可用于風(fēng)電變流器，2500A/1200V的MPD模塊可用于500kW的光伏逆變器。此外，為了方便客戶使用MPD模塊，三菱電機還開發(fā)了基于MPD模塊的功率組件MPDStacKTM， 這個功率組件將在今年的PCIM Asia 2012展覽會上發(fā)布。
（三菱電機最新的1200V高壓HVIC “M81738FP”）
7.您預(yù)測2012年新能源應(yīng)用的熱點技術(shù)是哪些？三菱電機采取什么策略？
谷口豐聰： 我們認為2012年新能源應(yīng)用的熱點技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。第一是海上風(fēng)電變流器研究，據(jù)預(yù)測今年我國的海上風(fēng)電裝機容量將占到風(fēng)電總裝機容量的十分之一到五分之一；第二是風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)后的電網(wǎng)穩(wěn)定性研究，輕型直流輸電(Light HVDC)是有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)；熱點三是光伏發(fā)電并網(wǎng)的無功發(fā)生(SVG)研究；熱點四是新能源發(fā)電的儲能研究。
三菱電機最早將4500V HVIGBT商業(yè)化并取得了許多成功應(yīng)用經(jīng)驗，最新開發(fā)的4500V R系列HVIGBT，可以在零下50度攝氏的環(huán)境中應(yīng)用，允許工作結(jié)溫可以達到150度攝氏，是開發(fā)海上風(fēng)電變流器的最佳選擇。
針對HVDC輸電變流器開關(guān)頻率很低的特點，三菱電機開發(fā)了HVDC專用HVIGBT，以期在市場上占得先機。此外，對于無功發(fā)生和儲能應(yīng)用，三菱電機也有豐富的產(chǎn)品線可供選擇。
可以到我們的展位上了解更多產(chǎn)品，我們在PCIM ASIA上的展位號是311.
PCIM是電力轉(zhuǎn)換與智能運動的英文縮寫，為來自電力電子產(chǎn)品及其驅(qū)動技術(shù)和變電質(zhì)量應(yīng)用界的廣 大專業(yè)人士提供了一個良好的交流平臺，使他們有機會領(lǐng)略電力電子產(chǎn)品和系統(tǒng)領(lǐng)域的最新研發(fā)成果。其展覽會與研討會內(nèi)容涵蓋分立器件、無源器件、電源管理與IC、散熱管理以及測試測量、伺服技術(shù)和測試設(shè)備等。
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