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今年6月，新常行业被业界认为现代变流工业“皇冠上的态谋明珠”的关键技术在中国南车(601766,股吧)取得产业化打破：国内首条8英寸IGBT有经验芯片线投产，这也是求新WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91robin%20hoist世界上第二条8英寸IGBT有经验芯片线。该生产线投产，发展打破了国外公司在高等IGBT芯片技术上的资讯垄断，对于保障国民经济安全、新常行业推动两型社会建设具有重大战略意义。态谋


　　
　　公司外景

　　功率半导体技术与微电子技术是求新半导体技术的两个重要分支，前者主要应用于大功率电力驱动设备中，发展比如船舶、资讯高压电网以及轨道交通车辆，新常行业后者主要应用信息电子产业，态谋比如电脑、求新WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91robin%20hoist通信设备，发展IGBT则是资讯电力电子器件中技术较为先进，应用较为广泛的第三代器件，与微电子技术中芯片（通常所说的CPU）技术相比，IGBT芯片技术具有同等战略地位，如果前者是信息电子产业领域的“中枢神经系统”，后者则是电力电子行业中的“心脏”和“大脑”，控制并提供大功率的电力设备电能变换，有效提升设备的能源利用效率、自动化和智能化水平，所以，它也是节能减排产业中不可或缺的关键技术。
　　　　
　　初步估算，如果将IGBT等电力电子技术应用到全国20%的电机中，可以使其电能使用效率提高15%-30%，每年可节约用电2000亿千瓦时，相当于2个三峡电站的年发电量。
　　
　　掌握IGBT研制技术，是高等制造的重要标志
　　
　　IGBT技术的研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高等制造业水平的重要标志，其包括芯片、模块、封装、检验和应用等多项技术，其中芯片技术含量较高。
　　
　　以8英寸IGBT芯片为例，其上面布满128块小芯片，每块小芯片只有指甲盖大小，厚度仅为人体两根头发丝，但其内部包含了6万个以上称之为“元胞”的基本单元。要在如此“狭窄”的硅片上设计出高达数万个并联排列的元胞，而且保证能够承受高达数千伏高电压，可见其设计技术难度之高。
　　
　　芯片的生产工艺难度也很大。据了解，一条芯片生产线工序多达200余道，生产周期长达6-8周，对生产环境的要求苛刻。核心生产区域的净化等级要求每立方米内，直径超过0.1微米的尘埃粒子数不能超过10个，且一年四季要保持恒温恒湿，以满足业内规定芯片高达30年的使用寿命要求。可以说，任何一个工序稍有不慎都会影响芯片的长期可靠性。
　　
　　IGBT应用，小到日常生活，大至国防安全
　　
　　从应用的角度来说，由IGBT芯片组成的IGBT器件、模块、组件以及系统装置有着广阔的应用范围，小到我们日常所见的空调、洗衣机等家用电器，大到轨道交通、智能电网、航空航天、船舶驱动、新能源、电动汽车等高等产业，凡是有电的地方，都可以看到IGBT的身影。特别是在涉及国家经济安全、国防安全等战略性产业领域，高功率等级的IGBT尤为关键。在某种程度上，该技术成为衡量一个国家的技术水平和制造能力的重要指标之一，成为国家掌握核心技术，不受制于人的“大国重器”。
　　
　　另一方面，随着国民经济的快速发展，我国对IGBT等先进电力电子器件产品的需求量日益加大、应用领域不断扩张，初步估计，到2020年，大部分国家电力电子器件总容量将达到300亿美金，而且每年的增长率超过16%，行业数据显示，我国现已成为大部分国家非常大的电力电子器件消费市场，仅IGBT产品在国内的市场需求规模就已超过100亿元。相关人士预计，随着国家产业结构调整，战略性新兴产业的发展，作为这些产业核心的IGBT产品，未来十年将会保持25%以上的年复合增长速度。
　　
　　更重要的是，IGBT作为电力电子技术的主流器件，其对电力装置的产业拉动作用为1:10，而电力装置对电力整套应用系统的拉动作用为1:10。从全产业链来看，IGBT及其应用产业链价值高达万亿元。而且，它还涉及到电子材料（比如硅片）、电工材料、陶瓷结构件、散热器等相关配套产业，具有较强的产业拉动作用。

　　南车株洲所，打破国外技术垄断
　　
　　我国相关部门始终高度重视IGBT等电力电子器件的技术研发和产业化。为了解决电力电子器件国产化的瓶颈，早在1996年，当时的国家计委就把发展IGBT芯片及模块产业化作为要点项目。近年来更频频出台政策支持IGBT国产化项目，国家“863”项目、国家重大科技专项等一批“国字号”科研项目纷纷将IGBT技术的研制与产业化列为重大课题。


　　
　　南车株洲所IGBT芯片生产现场

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