从PCIM Asia 2021看电力电子技术市场的发展

（文/程文智）PCIM Asia自2002年进入中国市场后，到今年已经有20年了，以前该展会都是在上海举办，今年首次来到了深圳。一直以来，这个展会的规模都不算大，但是比较聚焦，电力电子行业的头部企业基本都在，比如英飞凌、罗姆、三菱电机、塞米控、富士电机、东芝、日立、中国中车等。

既然来到了深圳，<电子发烧友>岂能错过。今天我们就来聊一聊逛展的一些感受。

SiC产品成焦点，但普及之路还比较远
在展会上，不少企业都带来了SiC相关的产品和技术，比如英飞凌、三菱电机、罗姆、东芝、中国中车、比亚迪半导体、PI、派恩杰半导体等厂商都展示了其最新的SiC产品。

其中碳化硅SBD产品大部分厂商都已经量产，而且不少厂商推出了大功率器件SiC混合模块，将SiC SBD芯片与IGBT芯片集成在了一起，这样可以利用SiC SBD芯片的快速反向恢复和低损耗的特性，增强IGBT的性能，同时降低模块的大小。

<电子发烧友>在展会上看到东芝和英飞凌都推出SiC混合模块产品，据展台人员介绍，该类产品已经在电力机车方面有使用。不过业内人士也透露，此类产品在国内的推广效果并不理想，因为国内厂商对这种折衷方案并不是太认可，国内厂商更希望要么是最新进的方案，要么是成本更低的方案，因此，SiC混合模块只能作为是一个过渡型产品来推广，未来应该会过渡到SiC MOSFET上去。

图：东芝展示的不同额定电压的SiC MOSFET产品（来源：程文智拍摄）

展会上，我们看到了不少展商展出的全SiC MOSFET产品，比如东芝的3300V，800A双管碳化硅MOSFET模块，后续还会开发1700V和1200V的相关产品。

图：三菱电机展示的全SiC高压MOSFET产品

三菱电机也展示了其3300V的SiC MOSFET产品和解决方案，据介绍他们的3300V全SiC高压MOSFET已经实现了量产，6500V的产品也正在开发当中。

图：英飞凌展示的SiC相关产品

英飞凌则展示了IM828-XCC SiC IPM特性的8千瓦电机驱动设计板、1200V CoolSiC碳化硅MOSFET双脉冲评估平台、1700V SiC MOSFET 62W辅助电源评估板、650V/1200V CoolSiC MOSFET以及 IM828XCCXKMA1智能功率模块SiC IPM等多种SiC相关产品和解决方案。

虽然SiC产品推出的不少，但其实目前市场的响应还不太热烈。SiC SBD产品目前的市场接受度勉强还行，因为由于使用的人越来越多，成本能够做到普通MOSFET产品的3倍左右。而对于全SiC MOSFET而言，目前真正使用得还不多，因为成本确实太高。

有业内人士向<电子发烧友>透露，SiC MOSFET产品的真正使用其实是在特斯拉Model 3使用之后，现在随着用量的增加，成本有所降低，但离市场的预期还有一定的距离。市场对全SiC MOSFET的价格接受度在IGBT或MOSFET模块价格的5倍左右，而现在全SiC MOSFET的价格是后者的10倍以上。

成本偏高的原因，一是SiC本身的特性，它本身的硬度比较大，切割不容易，目前一块4英寸的晶圆大概只能切割出50片左右的SiC MOSET。现在SiC的产线普遍在4寸和6寸，8寸的产线现在还不多。

二是SiC MOSFET产品的良率目前普遍不高，良率不高成本自然就难降下来。

欧美厂商人气旺，国内企业参展数增多
本次展会上人气最旺的展商莫过于英飞凌，他们展示的产品和解决方案也多，其次是日本的欧姆，三菱电机等，他们是电力电子行业的老玩家，拥有的产品线也足够丰富，客户也多。很多人都愿意去看他们的新产品和新技术。

但今年跟往年不同的是国内的参展企业变得更多了。据一些参展商介绍，他们参展多年，以前除了中国中车这类国有不差钱的企业，很少见到国内电力电子企业参展，但这几年国内的参展企业明显增多了。

比如比亚迪半导体就展示了其IGBT和SiC产品，他们家的SiC产品目前只供自身车辆，计划明年可向其他企业供货。

还有宏微科技、赛晶科技、丽晶美能、爱微、青铜剑技术、苏州华太、派恩杰等国内企业也展示了其IGBT和SiC相关产品。

电力电子发展趋势
从各家展示的产品和解决方案可以看出，电力电子技术在往高频化、高效率、智能化和低成本方向发展。其中高频化不仅可以让电力电子器件本身的体积更小，还可以减少磁性元件，让磁性元件的体积更小，从而使整体系统的体积变小；高效率就是要提升能源的利用效率，减少排放，同时更有利于设备的散热优化；智能化方面，是因为以后所有的物品都可能会连接在一起，组成庞大的物联网络，那么能源的数字化定然是未来趋势；除了这些，低成本也是很重要的，只有降低系统的成本，才能增加企业的竞争力。