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我国电力电子晶闸管技术发展现状
国家经济的持续发展、节能减排的驱动、产业政策的扶持、战略安全的需要、全球化趋势,助推着我国电力电子产业快速发展。
(1)电力电子器件方面
我国传统型晶闸管类电力电子器件的电压等级和电流容量不断扩展,品种不断增加,产业结构趋向合理,应用面不断扩大。目前,晶闸管类器件产业成熟,种类齐全,质量可靠,能满足国内的需求。5英寸7200V/3000A、6英寸8500V/4000A~4750A电控晶闸管(技术水平居世界前列)和5英寸7500V/3125A光控晶闸管实现了产业化,已经用于高压直流输电和无功补偿等领域。
在国家产业政策支持和国民经济发展的推动下,我国高频场控类电力电子器件的研发和产业化也取得了喜人的成绩。我国一些企业在IGBT这个未曾涉足的行业中已经有所突破,经过几年的努力,终于解决了IGBT芯片“有和无”的问题,下一阶段全行业需共同努力解决IGBT芯片“多和少”、“优和好”的问题。目前,从芯片设计到芯片封装、测试的完整产业链正在形成。600V、1200V,100A的IGBT芯片在多家企业进入量产阶段,1700V,100A的IGBT芯片已研发成功,进入中试阶段。IGBT模块的封装技术也上了一个大台阶,国产品牌正在形成之中,已与国际品牌展开竞争态势。采用IGBT模块所制造的装置,如动车组的变频器、风力发电的变流器、光伏发电的逆变器、高压风机水泵的变频器、UPS、无功补偿(SVG)、高频电焊机等都已批量生产,得到广泛应用,有的已替代进口产品。国产IGBT特别是600V、1200V平面非穿通型器件在消费电子市场有所突破,在电磁炉、微波炉和变频空调等家电领域应用步伐加快。
100V、200V,小于30A的MOSFET和600V、1200V,100A的FRD已进入批量生产阶段。
(2)电力电子设备和系统方面
高压变频器制造技术水平和应用范围与发达国家的距离正在缩小中。活跃在我国市场上的国产品牌占70%左右,占25%市场份额,高压变频器的市场主要为内资企业占有。中低压变频器早已规模块生产,但技术缺乏优势,市场主要被国外公司占有。国产厂商在中小功率的风机水泵节能应用中大显身手,在大功率应用中也已经取得突破,在电力、水泥等行业中已经取得了70%以上的市场份额,并且有进一步加大的趋势。
我国直流输电技术有了跨越式进步,输送电能容量有很大提升。目前国内直流输电市场主要以±500千伏超高压直流输电工程和±800千伏特高压直流输电工程为主,多条±500千伏直流输电工程运行情况良好,对国家西电东送和各大电网联网起到了重要作用。±500千伏及以下电压等级直流输电换流阀在设计、制造、试验和运行方面技术成熟,产品质量优良,晶闸管同国外同行业先进企业的产品水平接近。同时,产品国产化率大幅度提高到接近100%。
目前,我国已经完全掌握了SVC设计制造的核心技术,彻底实现了SVC的全面国产化,并已成为国际上最大的SVC设计制造国。
国内优秀品牌在UPS市场异军突起,凭借在技术上的不断追求与本土化的生产服务优势,取得了令人瞩目的成绩,已经成为中小功率UPS市场的主力军,并向高端大功率市场挺进。
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