英飛凌助力中國可再生能源產業騰飛

本刊記者 ■ 鵬飛

“德國制造”被稱為世界制造業當之無愧的典范，當前德國正在引領世界工業踏進4.0工業革命的歷史進程。德國一度引領了以光伏產業為代表的新能源產業發展，然而，由于受其國內政治經濟方面因素的影響，其世界光伏安裝大國的地位即將被中國取代，中國將超越德國成為全球第一的光伏制造大國和光伏總裝機量第一的國家。

中國光伏制造業第一的地位，除了國家支持和產業同仁自主創新的內在因素外，國外先進技術和產品在中國的落地開花也成為一個重要外因。

英飛凌是德國最大、全球知名的半導體公司之一，連續12年蟬聯全球功率半導體市場第一。憑借著領先的市場地位，英飛凌的功率半導體技術如何助力可再生能源產業的發展？本刊記者參加了9月16日舉辦的英飛凌功率半導體媒體沙龍，一探究竟。

英飛凌科技(中國)有限公司工業功率控制事業部中國區負責人于代輝在會上詳細介紹了英飛凌在應對能效挑戰上的領先產品、技術和應用，英飛凌在功率半導體領域的卓越市場表現，以及英飛凌在推動中國產業升級方面做出的貢獻。

英飛凌自身的業務部門分為：工業功率控制、電源管理及多元化市場、汽車電子，以及智能卡與安全，且市場排名均名列前茅。工業功率控制部門(IPC)作為重要的事業部之一，其高能效、高可靠性的產品與技術對整個電能供應鏈發揮著十分重要的作用，從發電、輸電、配電到用電，從基礎設施、工業到家電，體現了英飛凌產品應用于電能的各個領域，特別在可再生能源發電技術與產品上取得了不俗的業績。

不斷提高能效是可再生能源發電的追求目標，而高能效離不開功率半導體，功率半導體的作用是轉換電能和控制電氣設備、機器和系統。如何把風能和太陽能更好地控制起來，并且高效地進行傳輸，對這個行業是一個難題，英飛凌的產品在解決這些難題方面具有獨特的優勢。

在風電行業，為提高風力發電功率密度，英飛凌近期發布的新一代PrimePACKTM功率模塊，結合了IGBT5和創新.XT技術，通過IGBT5降低靜態和動態功率損耗，提高功率密度，結合了.XT模塊工藝技術的高溫特性及特強的功率循環周次從而延長產品壽命。英飛凌MIPAQTMPro的功率密度比以往同樣的產品提高了35%，且具有預先實時監測和在線反饋等多功能集成，大幅提高了風能可利用率，降低了失效率，同時此產品也提供了智能化的結構，具有物聯網功能，可以上網實時傳輸數據。

在光伏行業，不斷提高光伏電站發電量是實現光伏發電平價上網的必然要求，提高光伏逆變器轉換效率和可靠性是其中一個重要環節。陽光電源是目前中國最大的光伏逆變器生產商，英飛凌與陽光電源的合作始于其創建之初，一步一步，伴隨其從小到大，一起成長。2015年1月，英飛凌完成了對陽光電源10萬個PrimePACKTMIGBT的交付。

10萬個PrimePACKTM是什么概念？用10萬個PrimePACKTM可以生產總計約8300 MW光伏逆變器，采用PrimePACKTM的逆變器，實現了98.7%的高效率，較其前代產品效率提升4.2%，相當于每年可多發電4.8億kWh。

對減排有什么效果？8300 MW每年可發電116億kWh，相當于300萬人的城市年用電量，涵蓋機場、基礎設施、工業等領域的用電；如果說只是居民家庭用電，可以供5000萬～1億人口的家庭用電；可以實現每年減排二氧化碳1000萬t。

毫無疑問，光伏逆變器長期可靠、穩定工作是最重要的，那么什么技術能夠在這么嚴酷的環境里讓它能夠在長達20多年內穩定工作？英飛凌深刻理解光伏逆變器的工作條件和環境，在提高IGBT芯片轉化效率的同時，采用.XT 全新的封裝技術，在芯片表面加上銅金屬化層，以作銅引線對銅面的鍵合，保證高可靠性的系統焊接，提供更高的功率密度和更高的工作溫度；芯片-襯底焊接工藝改進；襯底-基板焊接工藝改進。所以，盡管市場上有很多IGBT產品，但更重要的是，在實際應用時這些產品是否可以針對具體應用中的特別難點發揮出它的優勢。

隨著國內光伏電站建設規模不斷擴大，特別是大型地面光伏電站的運維問題變得越來越突出，實現對光伏電站的智能化監控與維護成為必需。英飛凌MIPAQTMPro屬于智能化控制模塊，跟一般控制模塊最大區別在于，它是全球領先的數字控制技術，其給予智能保護新的定義：智能檢測所有關鍵工作參數并設置告警點以達到最高運作可靠性；物聯網實時監控，大數據工況分析，引領智能保護未來；內置英飛凌安全芯片作防偽保護，防止偽冒設備進入系統，確保安全及保護知識產權；模塊化，便于并聯，設計快速靈活；高功率密度使逆變器更緊湊。

可再生能源突飛猛進發展對電網提出新的挑戰，發展智能電網亦成為必然，英飛凌成功進行了實踐。2010年，英飛凌完成了±800 kV的特高壓直流輸電項目，從云南到廣東輸電，全程2000 km。這是目前為止電壓最高的超高壓直流輸電，英飛凌晶閘管產品在此工程中得到應用，這也成為英飛凌的一個標桿工程。

另一個值得關注的是由英飛凌IGBT完成的±160 kV的南澳島多端柔性典型高壓直流輸電工程。該工程為世界首例集3大創新技術于一體的項目：1)將大功率風電接入到電網；2)海底直流電纜輸電；3)多端柔性直流輸電。IGBT的特點就是使直流電力傳輸更可控，相對于傳統的直流輸電來說叫柔性直流輸電，比如對風電、太陽能光伏電力這些相對不易控制的能源，可控是一個非常重要的指標。

憑借業內領先的技術和市場地位，英飛凌功率產品覆蓋從發電、輸電、用電，再到電能存儲等所有環節。英飛凌半導體器件的高能效、長壽命和高可靠性特別適用于新能源發電所獨有的地處偏遠、難以維護等特點。幫助客戶把清潔能源生產出來，同時，安全、高效地把清潔能源輸送出去，這正是未來新能源革命的方向所在。中國正在全面布局可再生能源產業發展規劃，未來，當德國“工業4.0”與“中國制造2025”深度融合，英飛凌助力中國可再生能源產業騰飛，必將大有前程。