最近，不僅新能源汽車、充電樁“熱衷”碳化硅，一些碳化硅企業(yè)在軌道交通領(lǐng)域也有“斬獲”。
今天我們就來盤點(diǎn)一下三菱、東芝、日立的簽單情況。5月10日，外媒報(bào)道稱，西門子（Siemens Mobility）已經(jīng)與三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric Europe BV）簽署了諒解備忘錄。此次合作，雙方將在基于碳化硅 (SiC) 功率模塊技術(shù)領(lǐng)域開展合作，幫助軌道交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電能節(jié)約。據(jù)悉，與傳統(tǒng)的硅功率模塊相比，三菱電機(jī)的LV100全碳化硅模塊的功率損耗可降低約75%，從而提高了牽引逆變器的效率。西門子方面表示，碳化硅技術(shù)對(duì)于具有創(chuàng)新電池混合驅(qū)動(dòng)器的區(qū)域列車特別有益，可用于有或沒有架空接觸線的鐵路段。它可將重量減至最低，并優(yōu)化性能，提高了列車在里程和范圍方面的效率。同時(shí)，由于使用了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的 SiC 組件，從電網(wǎng)吸收的能量比當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)列車低近10%。據(jù)“三代半風(fēng)向”此前報(bào)道，2021年12月，西門子官方公布了碳化硅有軌電車的測(cè)試結(jié)果，即將正式批量投入使用。
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測(cè)試結(jié)果顯示，裝備 SiC 芯片的慕尼黑Avenio m ü nchen號(hào)在操作過程中噪音水平較低，電機(jī)噪音總體上有所降低，能源消耗大約減少了10%。此外，今年2月，三菱電機(jī)還獲得西班牙鐵路車輛制造商CAF公司碳化硅牽引系統(tǒng)訂單。據(jù)悉，CAF是法國國家列車運(yùn)營商SNCF Voyageurs的承包商，而三菱電機(jī)的碳化硅設(shè)備則是通過CAF為法國的28 列AMLD長途電動(dòng)列車交付鐵路牽引設(shè)備，包括牽引電機(jī)、變流器、碳化硅逆變器以及主變壓器。除了三菱外，東芝和日立的碳化硅技術(shù)也在軌道交通有所斬獲。● 4月1日，東芝官網(wǎng)介紹了他們的碳化硅在軌道交通的應(yīng)用案例，他們的高效推進(jìn)系統(tǒng)與東京地鐵曾一起獲得了2019年節(jié)能大獎(jiǎng)和環(huán)境大臣獎(jiǎng)。消息顯示，該系統(tǒng)由轉(zhuǎn)換直流電壓的“帶有全SiC器件的VVVF逆變器”等三種先進(jìn)技術(shù)組成。2019年2月，東京地鐵丸之內(nèi)線2000系列2101號(hào)列車組引進(jìn)了該世界首創(chuàng)高效推進(jìn)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)車輛相比，可成功減少約27%的電力消耗。東芝鐵道系統(tǒng)銷售和市場(chǎng)部的Fumihiro Takeno表示，他們?cè)?/span>NEDO的支持下開發(fā)了額定1.7kV的全SiC 器件并將其應(yīng)用于逆變器，成功提高了電路的效率，并將設(shè)備尺寸減小了38%（與傳統(tǒng)車輛相比）。此外，隨著全SiC器件的采用，PMSM的設(shè)計(jì)也得到了更高層次的優(yōu)化，配合無框結(jié)構(gòu)的采用，實(shí)現(xiàn)了更高的電流、更高的效率和更輕的重量。● 2021年12月9日，日立與阿爾斯通（Alstom）合資的企業(yè)和英國高速二號(hào)(HS2)簽署了價(jià)值171億的第一階段的合同，該列車將采用日立的碳化硅技術(shù)，打造成為世界上最節(jié)能、歐洲最快的列車（360公里/小時(shí)）。日立的碳化硅技術(shù)在日本應(yīng)用成熟。2015年，日立就參與JR東海的N700S列車項(xiàng)目——提供配備SiC二極管的混合型模塊，這使得列車牽引逆變器尺寸和重量減少了40%，逆變器損耗降低了35%。? ?值得一提的是，2020年12月日立開發(fā)出適用于鐵路車輛的1700V全碳化硅模塊。該模塊內(nèi)部沒有SiC SBD，采用輔助柵極電阻，可將開關(guān)損耗降低約30%，同時(shí)采用燒結(jié)銅等工藝，可以將逆變器溫升降低7℃，電流增加12%。2月26日，JR東日本舉辦了E131系車輛展示會(huì)，會(huì)上展出了 E131-600 動(dòng)車組。該系列動(dòng)車采用了碳化硅技術(shù)以減少能源消耗并改善環(huán)境績(jī)效。從今年3月12日起，E131-600動(dòng)車組將在大宮線路接替老化的四車系列 205 動(dòng)車組，與它們所取代的單元相比，新列車提供了更好的可達(dá)性，增強(qiáng)了安全性。與舊裝置上的傳統(tǒng)直流電機(jī)相比，E131-600具有通過使用碳化硅元件的VVVF逆變器控制包供電的全封閉感應(yīng)電機(jī)，可提供完全再生制動(dòng)。輔助電源通過靜態(tài)逆變器而不是電動(dòng)發(fā)電機(jī)組提供。此外，東京都交通局于2月16日對(duì)外展示了都營地鐵三田線的新型號(hào)“6500”列車，為節(jié)省能源，該列車VVVF逆變器控制設(shè)備中使用了SiC元件。據(jù)悉，該“6500型”列車將在2022年底前引進(jìn)13輛8車廂列車（104節(jié)車廂），并預(yù)計(jì)于今年5月14日開始商業(yè)運(yùn)營，并將逐步取代“6300型”列車，或?qū)ⅰ?300型”列車改裝為8車廂。插播：更多全球SiC產(chǎn)業(yè)布局，盡在《2021第三代半導(dǎo)體調(diào)研白皮書》，掃碼可搶先閱讀！
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