中國風電材料設備網:風能和太陽能等可再生能源發電市場的發展正在推動分布式發電市場的形成，由于電能是無法儲存的，因此風能或能發出來的電必須通過逆變器并到國家電網或自用。由此可見，逆變器即將成為一個新的市場增長點。此外，由于逆變器設計的好壞對能效和電網質量有直接的影響，因此逆變器的設計技巧也很受業界關注。針對這一市場需求，本刊特別邀請到了英飛凌科技(中國)有限公司工業及多元化電子市場事業部銷售及業務開發高級總監石敬巖先生為大家談談逆變器市場的前景和開發風險。
    問：今年中國逆變器市場前景如何？
    答：我們已經注意到中國風力發電的發展速度，從600KW到1.5MW、2.0MW花了短短的數年時間，目前2.5MW和3.6MW 也正在開發中。 但我們也看到在整個供應鏈中逆變器還是個瓶頸，隨著中國國內設計生產的逆變器日益成熟，市場份額會明顯增加。
我更看好未來幾年中大功率太陽能逆變器在中國的應用， 這有市場和政策的因素，中國目前主要發展的是中大功率太陽能發電系統，金太陽示范工程財政補助資金管理暫行辦法規定，單個項目裝機容量不低于300kWp。
    問：家用逆變器的設計挑戰或風險是什么？
    答： 由于風能是一種非常不穩定的能源，風力發電機輸出的電壓、頻率和功率都很不穩定，不做處理不能直接輸入電網。以比較容易理解的直驅為例，風機的葉片帶動發電機旋轉，發電機發出頻率往往不到電網頻率的一半，其不能直接掛到電網上，需要用逆變器重新產生一穩頻穩壓的交流電，這就需要用高壓大電流的IGBT模塊。
    目前主流機型功率是1.5MW和2.0MW，也在向更高功率發展，2.5-3.6MW機型已有商業化運行，如上海東海大橋的海上風電功率達到3.6MW。
    由于風電系統的需求把功率變流器輸出功率提到了一個新高度，這就需要新的功率半導體技術和模塊封裝技術來降低變流器損耗，提高效率，實現更高的功率密度。
    目前國內外已有不少太陽能逆變器生產廠商，產品也日趨成熟，高能效的功率變換技術不斷引入，新一代的IGBT、IGBT模塊、MOSFET和碳化硅二極管的使用，使得效率的標桿不斷被刷新。
在中小功率的太陽能逆變器中不少公司擁有自己的專利電路結構，新一代功率器件使得這些電路如虎添翼，效率和可靠性等各方面性能都有了很大提高。而隨著單機功率增大，太陽能逆變器受技術和器件限制，電路形式就比較單一，主要還是三相逆變橋，提高能源效率的重任就落在了功率器件上，其器件本身的性能和設計使用是關鍵。
    英飛凌科技(中國)有限公司工業及多元化電子市場事業部銷售及業務開發高級總監石敬巖
    問：開發逆變器需要哪些關鍵元器件？
    答：逆變器中根據不同功率會采用IGBT、IGBT模塊、MOSFET和高速二極管作為功率變換的主要器件，它們實現高效率大功率變換的核心。
    在風電變流器中會采用各種解決方案，如大電流模塊IHM，其最大電流可達3600A 1700V；在EconoPack+和EconoDUAL3封裝中有450A 1700V不同電路結構的模塊，在這些封裝中都有適用于風電的第四代IGBT4的產品。新的模塊封裝形式如PrimePack也成了風電變流器市場的新寵，這些新技術的應用會使得風電變流器的可靠性和壽命會提高，成本也會降低。
    提高中大功率太陽能發電系統能源效率，逆變器是一個重要環節，它是保證太陽能轉換效率和投資回報的關鍵因素。
    國內外已有不少太陽能逆變器生產廠商，產品也日趨成熟，高能效的功率變換技術不斷引入，新一代的IGBT、IGBT模塊、MOSFET和碳化硅二極管的使用，使得效率的標桿不斷被刷新。
    問：這些困難應如何解決？
    答：先以風電變流器為例，其功率相對于通用變頻器要大得多，這使得對功率電路設計要求更高，不能光靠經驗，計算和驗證要更精確，這不光是成本問題，也與可靠性密切相關。我們會致力于新技術新產品在風電市場中的推廣，加強技術支持，幫助國內變流器廠商開發出基于IGBT模塊的高可靠性、低成本產品。
    除了為風電市場提供IGBT產品，我們也有功能完善的系統組件STACK產品，包括IGBT模塊、驅動保護、濾波電容、直流母線、散熱器等逆變器功率單元的一切。客戶只要設計控制板一個完整的逆變器就完成了。我們成功地把這一產品引進到中國，使得國內風電廠商自主逆變器開發速度大大提高，解決了風電供應鏈上最大的瓶頸。
    對于中小功率太陽能和風電逆變器，IGBT單管、CoolMOS和碳化硅二極管是很好的選擇，如CoolMOS C3 已推出900V系列，可用于最大功率點跟蹤MPPT電路；HighSeed3 IGBT以低的開關損耗帶來DC/DC變換器和逆變器的高效率，碳化硅二極管與CoolMOS和Highspeed3 IGBT結合更能顯現高速器件低損耗的優勢。
    我們明白，在目前的技術條件下，中大功率太陽能逆變器性能提高更依賴于功率開關器件，我們為太陽能應用開發一系列產品， 如大功率三電平模塊Easy和Econo4系列，產品范圍50~300A 650V；采用高速IGBT和碳化硅二極管PrimePACK模塊，規格為600A 1200V，這推動100KW以上的太陽能逆變器效率達到了一個新的水平。
    問：英飛凌解決方案的獨特優勢是？
    答：我們在工業半導體領域擁有近60年的豐富經驗，并在多個核心應用領域確立了技術領先地位。我們擁有涵蓋整個電力/能源管理領域的尖端技術與專利，因此我們常被眾多工業領域的客戶視為首選業務伙伴。同時，我們所擁有的精深的專業技術以及豐富的行業知識，也是我們獲取成功的堅實后盾。
    英飛凌的功率器件(如構槽柵場終止技術 FieldStop IGBT、CoolMOS和碳化硅二極管SiC)在高能效的太陽能逆變器有出色的表現，另外還有單片機和其它功率管理芯片。