顯然，這些外在的浮光掠影無法表達這個國家在其他領域的矚世成就。日本在超導技術、材料技術、化學、汽車、半導體、家用電器、通信等高精尖領域同樣領先世界，當然在這里還誕生了擁有近百年歷史的全球領先的技術型品牌企業(yè)——三菱電機。
自1921年以來，三菱電機從三菱重工分離出來，便一直走在技術創(chuàng)新與產(chǎn)品改革的前沿，以“精于節(jié)能，盡心環(huán)保”的企業(yè)使命致力于推動功率半導體技術的永續(xù)發(fā)展與長足進步。憑借在半導體領域的技術成就，三菱電機連續(xù)多年躋身世界500強排行榜。在2018年，三菱電機名列榜單279位。如今，憑借強大的制造實力和良好的企業(yè)信譽，三菱電機已在全球的電力設備、通信設備、工業(yè)自動化、新能源風電、變頻家電等領域占據(jù)著極其重要的市場地位。
尤其值得提及的是，三菱電機研發(fā)推出的DIPIPMTM已成為變頻家電領域不可或缺的重要組成部分，而且其高速機車用HVIGBT模塊也早已成為行業(yè)默認的標準。隨著功率半導體技術的不斷發(fā)展，半導體應用領域的邊界也在不斷延伸，為更進一步了解功率半導體在新技術、新材料快速迭代的背景下，作為技術標桿，三菱電機如何在新應用、新市場的浪潮下繼續(xù)前行？對此，我們特別采訪了三菱電機大中國區(qū)技術總監(jiān)宋高升（以下取業(yè)界愛稱“宋老師”）與三菱電機大中國區(qū)市場總監(jiān)錢宇峰。
變頻家電，爆發(fā)前的蟄伏蓄勢
根據(jù)統(tǒng)計局數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從家電消費總量上看，中國現(xiàn)在已成為世界上最大的家電生產(chǎn)和銷售大國。2017年，空調(diào)、冰箱、洗衣機、平板電視的內(nèi)銷量接近2.3億臺，銷售額接近8000億元。從結構上看，綠色、高效、智能家電產(chǎn)品的市場占比現(xiàn)在還不高，與國外發(fā)達國家依然存在一定差距。以空調(diào)為例，2017年銷售的家用空調(diào)當中，智能、舒適的一級能效變頻空調(diào)比例依然比較低。
而早在今年1月8日，國家發(fā)改委副主任寧吉喆就對外宣稱今年將出臺促進汽車、家電等熱點產(chǎn)品消費的措施。果不其然，2019年1月28日，國家發(fā)改委等十部門聯(lián)合印發(fā)《進一步優(yōu)化推動消費平穩(wěn)長促進形成強大國內(nèi)市場的實施方案（2019年）》（簡稱《方案》）。《方案》指出，以新品消費打造高品質(zhì)消費的“增量”，重點考慮“支持綠色智能家電銷售，積極推行綠色智能家電高端品質(zhì)認證，支持有條件的地方對消費者銷售舊家電并購買新家電產(chǎn)品，給予適當補貼。
國家層面對綠色、高品質(zhì)家電消費的積極支持，將會促使變頻家電產(chǎn)業(yè)鏈形成一個新的增長周期。對處在變頻家電產(chǎn)業(yè)鏈上游的功率半導體企業(yè)來說，它們也將迎來一個全新的市場機遇期。作為變頻家電功率半導體領域的絕對領先者，三菱電機半導體大中國區(qū)的市場總監(jiān)錢宇峰對此同樣表示，未來中國變頻家電存在巨大的升級換代市場需求，而且隨著新能效標準的出臺，以變頻空調(diào)、洗衣機、冰箱，以及空調(diào)風機、洗碗機等為代表的家電消費下一個窗口期已經(jīng)開啟。
4月25日，在三菱電機功率模塊技術研討會期間，三菱電機大中國區(qū)技術總監(jiān)宋高升接受本刊專訪。
在變頻家電領域，面向變頻冰箱、空調(diào)、洗衣機和風機驅(qū)動等應用場景，三菱電機采用壓注模封裝的智能功率模塊(IPM)——DIPIPMTM 系列產(chǎn)品在全球變頻家電市場長盛不衰。由此依托強大的產(chǎn)品實力與技術優(yōu)勢，三菱電機對抓住家電消費綠色升級的窗口期必然胸有成竹。
“三菱電機是IPM的首創(chuàng)者，在1986年最先實現(xiàn)了IPM產(chǎn)品化。至今，IPM已成功接受了33年的市場考驗，積累了豐富的應用經(jīng)驗。” 根據(jù)宋老師介紹，當前正在推廣的第七代IPM模塊搭載了最新的第七代IGBT芯片，采用超薄晶圓，以及超細線寬。第七代IPM模塊在技術創(chuàng)新方面有三大突破點，首先通過內(nèi)部集成驅(qū)動IC，調(diào)整驅(qū)動電流以改變不同負載電流下的dv/dt，易于系統(tǒng)EMI設計；同時配合優(yōu)化的驅(qū)動IC，可以辨識故障類型，方便系統(tǒng)設計和調(diào)試；采用SLC一體化封裝技術，有效提升模塊壽命和可靠性。此外，第七代IPM可以提供四種不同封裝，可以滿足高端工業(yè)驅(qū)動不同功率等級的需求。
根據(jù)權威機構最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止到2017年年底，三菱電機的智能功率模塊IPM的全球市場份額已達到39.9%。而在去年9月1日，三菱電機面向市場推出的表面貼裝型智能功率模塊IPM，以高性能與高可靠性為特色，這也將會再一次穩(wěn)固三菱電機功率模塊產(chǎn)品在變頻家電領域的領先地位。
與此同時，采用壓注模封裝的DIPIPMTM 是三菱電機產(chǎn)品譜系中不可忽視的王牌產(chǎn)品。為了節(jié)約用戶成本，DIPIPMTM通過內(nèi)置了HVIC，使其外圍電路變得更加簡單緊湊。
技術的不斷演進為產(chǎn)品的迭代創(chuàng)新注入了源源不斷的力量。發(fā)展至現(xiàn)在，DIPIPMTM 已有五大系列產(chǎn)品，包括從SLIMDIPTM、超小型DIPIPMTM、小型DIPIPMTM、大型DIPIPMTM、DIPIPM+TM到最新開發(fā)的表面貼裝型IPM，現(xiàn)已廣泛應用于變頻家電、小功率變頻器、工業(yè)伺服驅(qū)動器等應用場景中。DIPIPMTM系列產(chǎn)品從1997年開始上市，截止到2019年3月，三菱電機的DIPIPMTM產(chǎn)品全球累計發(fā)貨量已接近7億片。
“在驅(qū)動電力電子行業(yè)發(fā)展進步的過程中，IPM和DIPIPMTM所代表的領先技術為變頻家電與工業(yè)領域的中小功率變頻驅(qū)動提供高了可靠性保障。”基于三菱電機在功率半導體領域做出的長足貢獻，宋老師第一次給出了最直白有力的回應。
當前針對促進家電消費升級具體實施舉措，國家發(fā)展改革委綜合司巡視員劉宇南表示，參照國家發(fā)改委、財政部曾經(jīng)實施的“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”，采用財政補貼等方式推廣高效節(jié)能智能產(chǎn)品，對購買一級能效的變頻空調(diào)、冰箱、滾筒洗衣機、平板電視等產(chǎn)品的消費者給予適當補貼。若該政策在全國推廣，在2019年至2021年期間，預計就可以增加1.5億臺高效節(jié)能智能家電的銷售，拉動消費約7000億元，全生命周期節(jié)電大概是800億千瓦時。
照此分析來看，變頻家電消費市場的新增長潛力正蓄勢待發(fā)。在爆發(fā)前，三菱電機在變頻家電領域的標桿地位注定會再次放大。
電動時代，探尋“新藍海”
4月25日，在三菱電機功率模塊技術研討會期間，
三菱電機大中國區(qū)市場總監(jiān)錢宇峰與三菱電機大中國區(qū)技術總監(jiān)宋高升一同接受本刊專訪。
在政策與市場的共同推動下，中國新能源汽車市場一路保持高速增長。在此背景下，積極搶占汽車電子市場份額，使得國外各大功率半導體廠商在中國市場之間的競爭也日漸激烈。
問及三菱電機對中國新能源汽車市場的發(fā)展規(guī)劃，錢宇峰透露，自中國新能源車推廣以來，三菱電機半導體一直十分關注新能源汽車市場。目前，三菱半導體更加注重開拓電動大巴與電動乘用車兩大市場布局。
其中，針對電動大巴的主驅(qū)逆變器，三菱電機計劃適時地推出以工業(yè)級IGBT模塊以滿足用戶對價格的嚴苛需求，當前以1200V/450A – 800A 的功率等級為主要用戶對象。另外，針對電動乘用車市場的主驅(qū)逆變器，為滿足客戶對高可靠性需求，目前主要推廣T-PM 以及 J1 兩大汽車級IGBT模塊，兩大系列可以覆蓋電壓等級650 – 1200V ，電流等級 300A -1000A 的功率段，基本覆蓋市面上絕大多數(shù)的純電動以及插電混動車型的主驅(qū)動逆變器的需求，涵蓋細分車型從A0到B級的SUV與轎車車型。
IGBT模塊是新能源電機驅(qū)動部分最核心的元件，約占電機驅(qū)動系統(tǒng)成本的一半，不僅電機驅(qū)動需要IGBT，新能源的發(fā)電與空調(diào)部分也需要IGBT。除了新能源車，直流充電樁與軌道交通（地鐵、高鐵）的核心器件也需要IGBT模塊。由此可見，IGBT模塊對新能源車的重要意義不言而喻。
在軌道牽引行業(yè)，三菱電機的HVIGBT早已成為行業(yè)默認的標準。不僅中國的電力機車和高速動車大量采用三菱電機的HVIGBT模塊，同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也大量采用三菱電機的HVIGBT。因而在滿足新能源車對高可靠、長壽命、高功率密度、高品質(zhì)的性能要求方面，三菱電機的HVIGBT模塊已得到在全球軌道及交通市場的廣泛認可。
2018年中國新能源汽車銷量接近126萬輛，同比增長61.7%。在4月23日國務院新聞辦發(fā)布會上，工信部發(fā)言人表示，預計2019年新能源汽車產(chǎn)量會超過150萬輛，政府將從堅持創(chuàng)新驅(qū)動、加快充電設施建設、完善扶持政策、健全體制機制等四方面繼續(xù)推動新能源汽車市場發(fā)展。基于政府對新能源市場積極培育，以及立足中國新能源車的長遠發(fā)展，錢宇峰也透露了三菱電機在中國市場的發(fā)展規(guī)劃，將新能源業(yè)務提高到與變頻家電、軌道牽引同等重要的戰(zhàn)略位置，甚至是更加突出的中心戰(zhàn)略地位。
在錢宇峰看來，三菱電機取得在車用功率模塊的市場領先地位只是時間問題。一方面，面向新能源車用功率模塊，三菱電機推出了豐富的針對電動車用標準功率模塊系列，產(chǎn)品涵蓋空調(diào)逆變器用DIPIPMTM、車載充電器用SiC分立器件，及車載主驅(qū)逆變器用J1系列功率模塊等。以J1系列功率模塊為例，針對純電動、插電式混動、普通混動等細分車型，J1系列產(chǎn)品線覆蓋650V至1200V不同電壓等級，適合于小、中、大三類不同功率等級的新能源車用場景。
另一方面，三菱電機早已具備在電動車應用領域成熟的市場經(jīng)驗與技術優(yōu)勢。全球領先的某日本汽車廠商就是三菱電機長期的合作伙伴，早在90年代通過第一代混動汽車正式拉開了新能源汽車大門序幕，到現(xiàn)在該公司在混動、純電動等領域已成為新能源車的先鋒。不可否認，三菱電機是日本混動/純電動汽車產(chǎn)業(yè)背后重要的“隱形功臣”。
2017年，電動汽車用功率模塊市場規(guī)模為34億美元，Yole預計2023年將達到52億美元，較2017年增長50%。“一花獨放不是春”，在中國新能源車市場真正漸成藍海之際，三菱電機也在等待越來越多的功率半導體廠商加入，期待在“百花齊放”的車用功率模塊市場又一次迎來屬于自己的高光時刻。
SiC制造點，采擷皇冠上的明珠
三菱電機株式會社采用全SiC功率模塊與高密度封裝技術，領先開發(fā)出了世界上體積最最小的功率組件，以及新開發(fā)的高功率密度電機，可達到世界最高功率密度。
由于SiC具有高耐壓、低損耗、高效率等特性，它在擊穿場強、熱導率、飽和電子速率等方面相比于Si材料有著絕對的優(yōu)勢，可以讓功率器件突破硅的限制，帶來更好的導電性和電力性能。這些性能的提高，與當前市場熱門的汽車電子、工業(yè)自動化，以及新能源等領域的需求相契合。因而，國內(nèi)外各大半導體廠商在SiC領域展開了積極角逐。
在采訪中，宋老師講述了三菱電機從事SiC功率模塊研發(fā)的近30年歷史。耕耘至今，三菱電機擁有從600V到6500V電壓等級的SiC功率模塊技術，其中600V~3300V的SiC功率模塊已經(jīng)通過商業(yè)化實踐。
基于當前SiC模塊材料成本高昂，以及原料晶圓品質(zhì)不穩(wěn)定帶來的供應限制，SiC市場格局基本是寡頭林立。尤其在高壓領域，三菱電機已經(jīng)占據(jù)市場制高點。錢宇峰表示，希望有更多的半導體廠商進入高壓領域，一起推動SiC在高壓領域的應用，當前三菱電機的SiC功率模塊覆蓋了新能源發(fā)電、新能源汽車、軌道交通及智能電網(wǎng)等領域。
宋老師在三菱電機SiC短期計劃中提到，三菱電機將基于第2代平板型SiC-MOSFET芯片（6英寸）的SiC功率模塊實現(xiàn)可批量生產(chǎn)，并逐步完善600V、1200V、1700V、3300V系列。與此同時，將應用SBD嵌入式平板型SiC芯片技術開發(fā)新一代高壓SiC-MOSFET模塊，應用第三代溝槽型SiC芯片技術開發(fā)低壓SiC-MOSFET模塊并實施商業(yè)化。
“除了主驅(qū)逆變器，三菱電機也將積極滿足電動車上的其他Si和SiC模塊的功率器件需求。 比如，AC-DC，DC-DC，OBC，車載變頻空調(diào)逆變器等功能模塊。”錢宇峰補充道，考慮成本的優(yōu)越性，三菱電機正在積極推廣SiC功率器件在新能源領域的應用， 當前SiC功率半導體的目標市場集中在純電動 、混合動力車、燃料電池等電動車，同時延伸至充電電源、軌道交通等領域。
在2018年度，三菱電機以位于日本熊本和中國的主力工廠為中心進行了投資。計劃到2022年度，以功率半導體為中心的功率器件業(yè)務力爭實現(xiàn)2000億日元銷售。
在半導體領域，三菱電機將繼續(xù)以產(chǎn)品研發(fā)與技術創(chuàng)新為初心，持續(xù)地推出一代又一代性能更優(yōu)、性價比更高的產(chǎn)品。在邁向未來的新賽道上，三菱電機也在以更加積極的行動，豐富著外界對細節(jié)控、偏執(zhí)狂，執(zhí)著、永不言棄的“日本企業(yè)印象”認知的新起點。
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