研究者將金屬升級以承受極端環境

以柏林Fraunhofer IZM為首的德國財團正努力增強鋁材的性能，以用在未來對耐久性要求非常高的應用中。由BMBF資助的HotAL*項目正研究新型鋁合金，由于加工方式的調整，這種鋁合金可在極端條件下也確�？煽康碾姎膺B接。有了這項技術，提供諸如海上風電場這類能源設施系統解決方案的公司將能夠為強大的系統開發全新的制造工藝，而且可降低維護需求和總的安裝運行成本。

背景：德國的創新

然而，對于德國的供電系統來說，成本很少是競爭的主要因素。相反，除了創新的性能特性之外，可靠性和可用性是確保和不斷提高全球市場接受程度的關鍵。電子元件與相應的設計和連接技術發揮了關鍵的作用。德國的能源轉型戰略所帶來的可再生能源電網的日益迅速擴大，意味著電力電子產品制造商需要能夠向市場提供可靠的系統。

在這方面，德國設施的高品質標準既是優勢也是風險。對能源供應和驅動器可靠性及可持續性不斷增長的需求已經為系統開發帶來了顯著的挑戰。高性能不僅需要為海上應用而實現，也要擴展到滿足“智能電網”的要求。

雖然鋁是電力電子中一種具有成熟加工工藝的低成本材料，但迄今為止一直不適合在高溫應用中使用。HotAL項目是指用于海上風電應用的經高溫優化的鋁綁定技術。該宏大的目標是采用創新的材料和加工管理來改善用于高溫應用的電力電子模塊。有可能會通過一種新的鋁合金來實現此目標，其真正潛力將通過增加回火工藝作為功率模塊組裝過程的一部分來最大化。

聯盟和項目協同成員

該研究項目的聯盟還包括來自整個價值鏈的代表 - 材料和引線綁定機制造商、特殊熱處理工藝系統制造商以及完整的系統供應商。這項目將為各個領域的任務合并，從而為海上應用開發基于鋁的創新電力電子產品。除了造福于能源行業，包括相關的電子系統供應鏈，德國生產商從可再生能源系統以及機械和設備工程中獲得利潤。過去，來自行業創新分支的先進概念和標準經常被轉移或調整到其他部門。由于賽米控、F&K Delvotec Bondtechnik和銳德熱力設備公司(Rehm Thermal Systems)的參與，這個項目展現出了協同效應，這就是該項目的目的。賀利氏 (Heraeus)和Fraunhofer IZM將為德國電子行業材料的選擇性發展貢獻它們的專業知識。

*德國聯邦教育與研究部（BMBF）自2013年10月1日開始資助此聯合項目，作為2020 ICT項目“用于提高能效的電力電子”的一部分。

圖. 1：鋁綁定線（賀利氏）         

   圖. 2：功率模塊（賽米控）