摘 要:若想促使電能穩(wěn)定生產(chǎn)、穩(wěn)定輸送及高效利用,就應(yīng)針對電等各項(xiàng)參數(shù)展開調(diào)節(jié)與控制。目前,電力電子變流技術(shù)恰恰就是可以有效變換電能各項(xiàng)參數(shù)的技術(shù),因該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,帶動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量及性能的提升,大幅度節(jié)約電能,并降低了能源消耗,為機(jī)電一體化帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。鑒于此,本文就圍繞電力半導(dǎo)體器件,積極探討其發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢,以供相關(guān)人士借鑒。
關(guān)鍵詞:電力半導(dǎo)體;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
引言:電力電子技術(shù)是綜合型技術(shù),主要由電力半導(dǎo)體器件、控制技術(shù)以及電力變流等組成。伴隨信息電子技術(shù)及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)蓬勃發(fā)展,電力電子技術(shù)也隨之發(fā)展起來?,F(xiàn)階段,電力電子技術(shù)已經(jīng)成為我國工業(yè)化生產(chǎn)與發(fā)展時(shí)必不可少的技術(shù),在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要地位,理應(yīng)引起相關(guān)人士的關(guān)注重視。
1 電力半導(dǎo)體器件發(fā)展現(xiàn)狀
1.1市場規(guī)模迅速擴(kuò)張
目前,電力半導(dǎo)體器件應(yīng)用范圍極其廣泛,普遍出現(xiàn)在工業(yè)控制、計(jì)算機(jī)、智能電網(wǎng)、醫(yī)療器械、網(wǎng)絡(luò)通信以及軌道交通等多領(lǐng)域。在各應(yīng)用領(lǐng)域需求刺激下,我國功率器件市場規(guī)模迅速增長,銷售額與日俱增。目前,我國已成為全球最大的功率器件市場,智能電網(wǎng)、太陽能、半導(dǎo)體照明等早已上升到國家戰(zhàn)略層面。
1.2電力半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程
在電力半導(dǎo)體器件發(fā)展史,經(jīng)歷了SCR、GTO、MOSFET、IGBT等諸多階段,(具體如下圖1所示),日益朝向高頻率大容量、低損耗等方向發(fā)展。相比其他電力電子器件,IGBT更可靠一些,驅(qū)動(dòng)相對簡單,且不用緩沖電路。為了能夠提升性能,相關(guān)研究人員采用諸多集成電路工藝技術(shù),如精細(xì)光刻與離子注入等。同時(shí),兼顧著電力半導(dǎo)體器件發(fā)展時(shí)所需的工藝,這便為其未來發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
2 電力半導(dǎo)體器件發(fā)展前景
2.1政策方面
目前,我國已經(jīng)出臺了諸多電力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)扶持政策,對該行業(yè)的未來發(fā)展提供了有力的政策保障。如,在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》等諸多政策中,都表明電力電子技術(shù)、半導(dǎo)體功率器件技術(shù)等是未來我國高科技領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時(shí),國家及有關(guān)部門倡導(dǎo)實(shí)施產(chǎn)學(xué)研發(fā)展模式,全面完善電力電子產(chǎn)業(yè)鏈,并完善自主知識產(chǎn)權(quán),全面增強(qiáng)該行業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新力為,我國電力半導(dǎo)體器件未來發(fā)展奉獻(xiàn)力量[1]。
2.2節(jié)能環(huán)保政策推進(jìn)行業(yè)迅速成長
伴隨全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,能源資源短缺問題極其顯著,發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)及節(jié)能減排,儼然已成為世界范圍內(nèi)諸多國家及地區(qū)的共識。相比國際先進(jìn)水準(zhǔn),我國總體能源應(yīng)用效率偏低,所以在未來一段時(shí)間內(nèi),節(jié)能環(huán)保及降低能耗已成為我國發(fā)展經(jīng)濟(jì)時(shí)不可忽視的課題。我國早已提出節(jié)約資源戰(zhàn)略,并出臺多項(xiàng)政策鼓勵(lì)節(jié)能環(huán)??萍夹袠I(yè)的發(fā)展,倡導(dǎo)創(chuàng)新技術(shù)。在這種情勢下,電力電子技術(shù)的出現(xiàn),便可促進(jìn)電能生產(chǎn)、電能控制、電能應(yīng)用等,提升電能使用效率,降低待機(jī)功耗,大幅度改善電機(jī)運(yùn)行性能[2]。同時(shí),由于電力電子與相關(guān)控制技術(shù)應(yīng)用相對廣泛。為此,該行業(yè)終將成為推動(dòng)節(jié)能減排政策順利落實(shí)的有效抓手。
2.3全球產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整影響其發(fā)展
電力電子行業(yè)的迅速發(fā)展,帶動(dòng)了國際一流電力電子公司的成長。對于發(fā)達(dá)國家、發(fā)達(dá)地區(qū)而言,電力人力成本逐漸提高,這也加速了電力電子行業(yè)的成熟速度。另一方面,我國電力電子產(chǎn)業(yè)在全球市場內(nèi)極具競爭力,已經(jīng)形成了完善的供應(yīng)鏈及技術(shù)鏈,且市場反應(yīng)度足夠靈敏,人力成本并不高。受社會(huì)大環(huán)境的影響,便推進(jìn)了全球電力電子產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整,這便為我國電力電子行業(yè)諸多公司的發(fā)展,帶來了難得機(jī)遇。
2.4市場空間方面
市場空間的增長,促使電力電子及有關(guān)控制技術(shù)領(lǐng)域不斷發(fā)展,已經(jīng)滲透了社會(huì)上的各行各業(yè)之中,從傳統(tǒng)電子消費(fèi)、印刷包裝、醫(yī)療設(shè)備、自動(dòng)化控制等,到最近幾年新興的風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車、軌道交通等領(lǐng)域,均少不了電力電子及有關(guān)控制技術(shù)的支持。由于該技術(shù)極具獨(dú)特屬性,便決定了該行業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間及市場增長空間,并強(qiáng)化了該行業(yè)發(fā)展時(shí)的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在下面三點(diǎn):其一,下游應(yīng)用空間的拓展,帶動(dòng)了該行業(yè)技術(shù)的升級,為該行業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了契機(jī)。隨著電力電子器件裝置的改進(jìn)及發(fā)展,更是掀起了電力電子器件革命[3]。其二,下游行業(yè)廣闊分布,極具分散性,所以就需要該行業(yè)的企業(yè)成功搭建研發(fā)平臺、生產(chǎn)平臺等,推出更多電力半導(dǎo)體器件產(chǎn)品,進(jìn)而有效分散經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。其三,終端應(yīng)用行業(yè)足夠廣泛,利于該產(chǎn)業(yè)的成長,可以進(jìn)一步細(xì)分市場戰(zhàn)略,在一定程度上減緩行業(yè)企業(yè)競爭力。由此可見,電力電子半導(dǎo)體器件的市場前景極其可觀。
結(jié)束語:綜上所述,隨著國家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能減排等戰(zhàn)略的驅(qū)動(dòng),勢必會(huì)推動(dòng)我國電力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長,促使該產(chǎn)業(yè)日益朝向全球化趨勢發(fā)展,真正達(dá)到國家發(fā)展戰(zhàn)略需求,輻射國民經(jīng)濟(jì)的增長。
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作者簡介:
項(xiàng)衛(wèi)光(1969-4-)男,漢,籍貫:浙江縉云,研究方向:電力電子器件。