功率模塊核心技術與光伏產業發展趨分析
從PCIM-Asia看光伏核心器件IGBT發展
2008年受經濟危機的影響,全球的經濟形勢受到重創。歐洲作為光伏較大的市場,受到的影響較為顯著。不少歐洲國家縮減了光伏電站的開支,甚至取消了光伏產業的投資計劃。中國作為世界上較大的太陽能電池產地,對出口有較強的依賴性,以消化產能。
市場的驟冷,給中國光伏制造業造成了比較明顯的打擊。數據顯示,2008年以來,中國太陽能電池產能過剩1000MW。
2009年上半年,中國政府提出了多項政策,以刺激中國本土光伏市場。2009年3月,中國政府大量撥款以加速太陽能光伏建設,同時啟動“太陽能屋頂”計劃,在中國部分鄉村及邊遠地區樓宇用電中補貼光伏應用。
一系列的措施大力改善了中國國內市場的狀況。
2010年是中國光伏產業迅猛發展的一年。中電電氣集團第四季度的財政報告顯示:該公司太陽能電池產品收入為5.1億美元,模塊收入為11.68億美元。該公司CEO表示,2011年歐洲各國的政府會對新能源激勵政策做不確定調整,但光伏市場將的需求仍然強勁。
太陽能發電行業持續受到市場看好。太陽能發電成本在未來的3至5年內將達到平價上網,由此將帶來對太陽能發電需求的爆發增長,光伏逆變器市場也將因此大幅增長。
金融危機也迫使中國政府對光伏產業的發展提出了新的思考。中國一貫從海外引進光伏原材料,加工制造后再出口。這種模式深度制約了中國自主研發的步伐以及抗市場風險的能力。由此,我們想到,中國要想走出一條長期發展的道路,在自主研發上,還要下很大功夫,尤其是核心技術上,要完成自主。
以光伏逆變器為例。該設備通過電力電子的方式將直流電轉換為交流電的模塊設備,是連接光伏發電和電網的重要紐帶。從行業屬性來看,中國企業具有技術基礎。光伏逆變器從本質上看是電力電子產品,而國內企業在電力電子 領域的生產經驗和技術水平都具備很強競爭力。電力電子行業作為光伏的上游產業,是發展光伏產業的根源所在。
從PCIM-Asia的CEO Alexander Glos (亞歷山大 格羅斯)先生方面我們了解到:電力電子行業應用領域非常廣泛,很多大廠商產品的直接應用就是新能源。比如:塞米控,英飛凌,三菱電機,富士電機的IGBT技術等。要發展新能源核心產業,就要追求“精”而非泛泛,要聚焦在IGBT功率模塊上。我們非常側重于功率模塊的產品展示。我們會做詳細的市場調研,摸清IGBT市場分支的具體走向。
與PCIM展會同時進行的技術研討會每年也都會為新能源特設版塊。今年從展會,研討會兩方面對太陽能的技術應用每年都有遞增。
在此次PCIM-Asia2011研討會上,ADI公司(美國)陳寶興提交的論文《孤立Grid-Tied光伏逆變器一體化》獲得較佳論文提名。該文從光伏隔離需求,以及如何利用微隔離變壓器集成等角度,闡述了提高系統性能和可靠性,降低系統規模和成本的方案。
目前,IGBT功率模塊為光伏逆變器中的重要組成部分。位居前十位的IGBT廠商均為外資企業,共同占據了40%的市場份額。
中國IGBT市場方興未艾。在2009年,IGBT在功率半導體的市場份額為7.1%。隨著全球低碳,節能概念的普及,IGBT將作為半導體科技產業的市場主流。目前中國大概有20家IGBT企業,其中大部分主要做芯片制造與模塊封裝。科達半導體與無錫鳳凰半導體兩家企業具有獨立研發部門。上海北車永電集團已經獨立研發出高壓,高功IGBT模塊,但距離實現工業化量產還有很長的路要走。
吉林華微電子股份有限公司,天津中環半導體上海和上海貝嶺作為OEM,為飛兆半導體,東芝半導體和其他一些外資企業制造IGBT芯片。深圳比亞迪微電子研制的芯片自用于該廠生產的混合動力汽車。株洲南車時代電子在收購英國大功率半導體巨頭Dynex之后,具備了IGBT模塊的生產能力。
模塊的封裝對于企業來說可作為起步產業。通過承接芯片外包業務,中國本土企業如:江蘇長江電子科技,南京銀茂,嘉興Starpower半導體已經在封裝領域立足。
PCIM方面表示:三菱電機,富士電機,塞米控,英飛凌,株洲南車等作為IGBT模塊大廠,每年都會展示相關功率模塊產品。為各個光伏領域提供技術上的支持。PCIM主辦方也誠摯歡迎光伏產業同仁來到PCIM-Asia2011與業內專家會面探討,并相信通過國內廠商與國際功率模塊巨頭的全面溝通,在未來幾年,光伏產業核心器件的自主研發上將有長足的發展。
(PCIM新聞中心供稿,部分數據資料來源于網絡)
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