與非網(wǎng) 9 月 29 日訊,中國的高鐵可以說是全世界最為先進(jìn)的,近日,發(fā)改委發(fā)布數(shù)據(jù)稱中國高鐵突破 3 萬公里 ,居世界第一。2011 年,京滬高鐵開通運(yùn)營,這是當(dāng)時(shí)世界上一次建成線路里程最長的高鐵。盡管我們不是最早研發(fā)高鐵,但是我們憑借著后發(fā)優(yōu)勢,成功領(lǐng)跑世界。
但隨著中國高鐵技術(shù)的不斷精進(jìn),高鐵中最為核心的 IGBT 芯片卻還沒有攻破。IGBT 芯片叫絕緣柵雙極型晶體管,是由 BJT(雙極型三極管)和 MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件,這款芯片的最主要功能就是能源變換與傳輸,尤其是在高鐵列車和大功率機(jī)車的領(lǐng)域,它簡直就是功率變流裝置的“心臟”,也是整個(gè)高鐵動車組成本第二高的“零部件”,更是被譽(yù)為現(xiàn)代高鐵機(jī)車技術(shù)的“最高境界”。
此前,中國高鐵列車組所采用的 IGBT 芯片,一直都被日本三菱企業(yè)所壟斷,而日本三菱最早從上個(gè)世紀(jì) 60 年代就開始研發(fā) IGBT 芯片,可以說在高鐵 IGBT 芯片領(lǐng)域,日本三菱幾乎壟斷了長達(dá)五十年之久。
2007 年,國家相關(guān)部委將 IGBT 器件技術(shù)作為我國重大專項(xiàng)課題,投入巨資,集中研發(fā),但進(jìn)展緩慢。
而中車株洲公司就負(fù)責(zé)了 IGBT 芯片的研發(fā),中車株洲創(chuàng)建于 1936 年,是國內(nèi)唯一的電力機(jī)車整車出口企業(yè)。1958 年,中車株洲從零起步開始了電力機(jī)車電氣系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造工作,生產(chǎn)出中國第一臺干線電力機(jī)車 - 韶山 1 型。
中車株洲克服了在 IGBT 芯片設(shè)計(jì)、封裝測試、可靠性試驗(yàn)、系統(tǒng)應(yīng)用等諸多難題,如今終于掌握了 IGBT 芯片整套的核心技術(shù),隨后更是通過不斷地突破,中車株洲公司很快就再次成功自主研制了第一款國內(nèi)最大電壓等級、最高功率密度的 6500 伏高壓 IGBT 芯片,直接填不了國內(nèi) IGBT 芯片的技術(shù)空白,對于中國高鐵發(fā)展具有非常重大的戰(zhàn)略意義。
“復(fù)興號”的心臟——由中車株洲所提供的牽引變流器,由 1152 個(gè) IGBT 芯片組成,這種只有指甲蓋兒大小、能讓高鐵平穩(wěn)運(yùn)行的 IGBT 芯片,是在 3 年前取得的技術(shù)突破,如今不只用于高鐵,還用于智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域。
目前中車株洲公司已經(jīng)斥資 14 億元,在國內(nèi)建設(shè)首個(gè) 8 英寸的 IGBT 芯片生產(chǎn)基地,成為了國內(nèi)唯一一家全面掌握 IGBT 芯片技術(shù)的企業(yè),如今 IGBT 芯片技術(shù)不僅僅處于全球頂尖水準(zhǔn),更重要的是還物美價(jià)廉,價(jià)格方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于競爭對手。
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