為助力實現1.5℃全球溫控目標，富士電機以高效、小型、高可靠的IGBT與碳化硅MOSFET等為核心，專注于可再生能源和電動車(xEV)領域，提供覆蓋多電壓電流應用的功率半導體產品，為減排提供關鍵技術支撐。

上圖展示了富士電機功率半導體產品與主要應用領域

針對車載市場，富士電機敏銳把握到小型及混合動力汽車電動化需求的持續增長，開發了適用于該領域的專用功率模塊。

同時，在工業與新能源應用方面，也布局了相應的產品解決方案。

本文將聚焦于此，重點介紹富士電機為應對這些趨勢的全新開發狀況。

隨著汽車電動化和小型化趨勢的加速，市場對功率模塊提出更嚴苛的小型化和低成本要求。

本次富士電機開發的IGBT模塊“M682”，適用于50-100kW輸出容量范圍的輕型小型汽車電機設計。

M682優勢-1  

采用Cu基板直接水冷技術的新冷卻結構，顯著提升散熱性能，體積較同容量舊型產品縮小10%。

M682優勢-2  

在相同封裝下，通過芯片尺寸與冷卻器的靈活搭配，可實現50kW、75kW、100kW三種輸出配置，無需對變頻器柜體和基板做重大變更就可改變變頻器輸出，實現小型化，大幅提升該系列產品的開發效率。

為降低太陽能和風力發電等可再生能源的發電成本，電力轉換裝置需要更低損耗、更高電流密度的功率半導體產品。

HPnC封裝額定電壓2300V All-SiC模塊

這款新型All-SiC模塊，將額定電壓2300V的SiC-MOSFET芯片安裝到HPnC封裝上制成，適用于大規模太陽能發電系統中用到的輸入電壓DC1500V的電力轉換裝置。

新型All-SiC模塊亮點-1  

在結合低開關損耗的SiC、適于大容量的HPnC封裝后，以往必須使用耐壓1200V/1700V器件電路構成的復雜三電平電力轉換電路，現在采用小型低成本的二電平電路就可實現。

 新型All-SiC模塊亮點-2  

本次新開發的耐壓2300V的第3代SiC器件通過漂移層薄層化、溝槽微細化等技術，實現了低導通電阻。

新型All-SiC模塊亮點-3  

將SiC-MOSFET的體二極管作為FWD，無需SBD，就可擴大芯片安裝面積，提高電流密度。

近年來，為滿足500kW左右的中規模太陽能發電系統，對維持電力轉換裝置柜體尺寸的前提下增加輸出功率的需求，富士電機在不改變IGBT模塊外形尺寸的前提下，將額定電流從600A提升至800A，擴展了第7代“X系列”IGBT芯片的Standard 2-Pack“M276”系列產品。

Standard 2-Pack“M276”

技術實現方式：

增大絕緣基板尺寸，優化焊錫材料，兼顧抑制剝離和擴大有效面積，使IGBT和FWD芯片安裝區域增加35%。

通過估算在PCS中產生的損耗發現

本次開發的800A產品與舊型600A產品相比，性能顯著提升：

?IGBT T?和IGBT T?導通損耗降低28%

?總損耗降低19.8%

此外，除太陽能PCS外，儲能ESS的需求也在同步增長，考慮到兩者的動作模式差異，富士電機也通過優化芯片組合，為不同應用提供最有特性配置。

展望未來，作為在能源與環境事業中努力實現可持續發展社會的企業，富士電機將繼續挑戰創造用于實現無碳社會的新產品和新技術，向汽車電動化、以太陽能和風力發電為代表的可再生能源、其他工業及社會基礎設施等領域提供創新型關鍵器件，以實現能源穩定供應和高效運用，并為這些領域做貢獻。