電氣化的叠代升級

随着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)數字化浪潮席卷全球,功率器件制造商正在逐步采取措施,力求以可(kě)持續的方式滿足我們日益增長的能(néng)源需求。

全世界對(duì)能(néng)源的需求增長迅猛。随着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)電氣化逐步滲透進世界各地的産業、産品與服務,不斷發(fā/fà)展的數字化進程成爲推動能(néng)源需求快速增長的主要(yào / yāo)催化劑

而(ér)物聯網(IoT)更是這股風潮的核心推手。據估算,2017年(nián)全球市場約有84億互聯網連接設備,。到2020年(nián)這一數字将增至200億.

伴随互聯網連接速率的提高,信息量勢必越來越大,這些與日俱增的數據信息全部由世界各地的數據中心存儲管理。目前,全球數據中心排放的溫室氣體已經占據全球總排放量的2%,與整個航空業不相上下(xià)。

在此情況下(xià),我們究竟該如(rú)何應對(duì)急劇增長的電力需求?或許功率器件可(kě)以成爲一個突破口,爲節能(néng)減排做出巨大貢獻。

如(rú)今,功率器件在我們的日常生(shēng)活中發(fā/fà)揮着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)至關重要(yào / yāo)的作用(yòng),被廣泛應用(yòng)于(yú)各類電子産品及數字設備。和人們日常使用(yòng)的小工具及電器中的低功耗半導體不同,功率器件主要(yào / yāo)用(yòng)于(yú)電力電子領域中的各種高功率設備。

舉例來看,電動火車供電、電動汽車運轉、将太陽能(néng)和風能(néng)轉化爲電能(néng)、以及高壓直流系統連接都離不開功率器件。

另外,功率器件還可(kě)以幫助我們節省能(néng)源。

和目前常用(yòng)的低效、笨重的開關不同,功率器件可(kě)以通過(guò)切換電路來控制電流,從而(ér)取代開關。據預測,随着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)功率電子元器件不斷發(fā/fà)展,人類社會(huì)的能(néng)源效率有望不斷提升,到2050年(nián),功率器件将幫助我們切實減少能(néng)耗,從而(ér)将溫室氣體排放量削減80%以上。

從物流無人機到醫療機器人,洶湧的數字化浪潮将把功率器件帶入更加廣泛的行(háng / xíng)業和新興應用(yòng)領域。預計到2025年(nián),全球物聯網設備數量将超過(guò)750億,屆時功率器件在新興領域中發(fā/fà)揮的節能(néng)功效必然會(huì)變得(dé / de / děi)越發(fā/fà)重要(yào / yāo)。

全球功率器件研發(fā/fà)權威--丹麥技術學院電力和能(néng)源中心教授瓦希利奧·G·艾吉利迪表示:“所(suǒ)有這些解決方案、服務和産品都需要(yào / yāo)依托于(yú)功率半導體和功率電子元器件。所(suǒ)以,我們隻能(néng)希望這些技術擁有無限的發(fā/fà)展前景,它們将把我們的生(shēng)活變得(dé / de / děi)更美好,更愉悅,也更健康。”

轉換思維,與時俱進

現如(rú)今,可(kě)配置性、耐用(yòng)性及最重要(yào / yāo)的能(néng)源效率已成爲評估功率器件的主要(yào / yāo)指标。

這意味着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)全球功率電子元器件制造商需要(yào / yāo)順應時代發(fā/fà)展、轉換思維,不能(néng)再僅僅專注于(yú)提高處理能(néng)力,而(ér)必須将更多精力投注到提高功率電子元器件的能(néng)源效率上。

現在,功率電子元器件制造商都在努力改進技術、材料、工藝、器件架構,并推進技術優化,以實現更優的能(néng)源效率。

雖然提高單個功率半導體的效率也可(kě)以節省大量能(néng)源,但我們絕不能(néng)将其(qí)孤立地看待。

功率電子元器件是一種極其(qí)複雜的跨學科産品,它們在社會(huì)中發(fā/fà)揮的作用(yòng)不容小觑。如(rú)果我們能(néng)夠切實提高功率器件的能(néng)源效率,那(nà)麽,我們就(jiù)可(kě)以在整個能(néng)源周期中推進節能(néng)工作。

艾吉利迪教授指出:“毫無疑問,功率電子元器件技術及其(qí)實際應用(yòng)可(kě)以幫助我們建造更優越的社會(huì)基礎設施。不過(guò),就(jiù)像其(qí)他任何技術一樣,各行(háng / xíng)各業都必須在一定程度上了解這種技術,并就(jiù)如(rú)何應用(yòng)、如(rú)何将其(qí)整合到社會(huì)基礎設施當中制定出一套切實可(kě)行(háng / xíng)的戰略。”

換言之,使用(yòng)功率器件的公司必須理解功率器件在其(qí)生(shēng)産流程中扮演的角色,并能(néng)正确地加以應用(yòng)。例如(rú),東芝正在嘗試全方位把握功率電子元器件,使其(qí)涵蓋整個電力供應流程。從發(fā/fà)電到輸配電,東芝緻力于(yú)全面提升功率電子元器件的能(néng)源效率。

正如(rú)近期出現的更全面的“芯片到服務”模式,這樣的創新也昭示了全新的未來,屆時功率電子元器件将從數據中心轉移至“移動邊緣”。因此,得(dé / de / děi)益于(yú)功率器件,市場上也将湧現出大量傳統高功率設備與新型基于(yú)物聯網的應用(yòng)程序,以實現能(néng)源效率的有效提升

從設備到數據中心,功率器件将協助我們進一步推進節能(néng)工作,讓我們的社會(huì)走向可(kě)持續發(fā/fà)展,并實現前所(suǒ)未有的廣域互聯。