在PCIM Asia 2024展會上，富士電機展示了多款應用于不同領域的產品，其應用領域包括工業自動化、新能源發電、白色家電、電動汽車等領域。展會期間，富士電機（中國）有限公司董事、副總經理、半導體營業本部本部長福井秀幸、半導體營業統括部統括部長徐國偉以及半導體營業技術統括部部長李俊共同就本次展會帶來的重點產品以及未來的產業布局與《變頻器世界》進行了分享。

富士電機（中國）有限公司董事、副總經理、半導體營業本部本部長福井秀幸（左）、半導體營業統括部統括部長徐國偉（右）

富士電機（中國）有限公司半導體營業技術統括部部長李俊

專注技術革新，提供高可靠性產品

據李俊介紹，富士電機一直致力于產品的技術革新以滿足電力電子裝置對于功率半導體模塊的小型化、低損耗及高可靠性應用的需求。本次展會，富士電機帶來了面向各個行業的產品，并配合展示了一些實際的應用場景。

在工業自動化領域，展出了采用第7代“X系列”芯片和封裝技術的全系列功率半導體模塊產品，第7代IGBT產品可以實現175℃的連續工作結溫，相對上一代產品可以幫助變流器裝置降低10%以上的電力損耗，以及更高的可靠性和工作壽命。

在新能源發電領域，展出了富士RC-IGBT系列產品，它將IGBT和FWD結合在單個芯片之上，可以提高芯片的有效散熱面積，降低結殼熱阻，特別適合于風力發電、光伏發電、儲能等需要較大電流輸出能力的應用場景。

富士電機RC-IGBT

在白色家電應用和小容量馬達驅動領域，富士電機帶來了已經推向市場的的第3代Small-IPM模塊，其中一個重要的特點是改善了開關特性，大幅降低EMI噪聲表現。另外，耐壓提升到650V，增強了抗浪涌能力。

富士電機第三代small-IPM模塊

在汽車領域，展出了覆蓋80kW~220kW功率段應用的最新車載功率模塊系列，這些產品采用了富士電機7.5代的RC-IGBT芯片技術，具有更低的導通損耗。部分產品采用銅引線框技術代替鋁綁定線，加上改善的第4代的直接水冷結構，大幅提高了芯片散熱效果和模塊的功率密度。

此外，本次展會，富士電機還帶來了SiC新品——HPnC封裝的系列產品，可以搭載SiC芯片，滿足更多的定制化需求。

第三代SIC MOSFET明年投放，兼容傳統硅模塊

隨著市場對于功率器件小體積、大電流、高功率密度的追求越來越迫切，碳化硅成為了下一代功率器件的發展方向。富士電機很早就開始了碳化硅器件的研發，早在2013年日本松本工廠就投產了6英寸SiC晶圓產線，2014年第一代平面型碳化硅MOSFET模塊已經應用在富士電機的光伏逆變器上。之后也有應用在某些高端通用變頻器上，以實現特殊的全密閉防潑水的應用場景。另外，日本的東海道新干線新機型N700S系列的主變流器也采用了富士電機的混合型碳化硅模塊，由于大幅降低了器件損耗，變流器的體積和重量相對于既有機型分別下降了13%和10%。2018年，富士電機開發了第一代溝槽門極SiC MOSFET產品，單位面積下的導通阻抗相對平面型器件大幅降低了65%左右。

李俊表示，富士電機目前正在研發第三代溝槽門極SiC MOSFET，相關產品預計于明年投放市場。第三代溝槽門極SiC MOSFET常溫下單位面積導通阻抗預計可以降到2.0毫歐左右，門極閾值電壓可以達到5V以上，門極驅動電壓與硅模塊兼容，更加方便客戶的使用。富士的碳化硅模塊封裝也會與傳統的硅模塊典型封裝保持兼容，方便客戶從硅模塊直接切換，降低了應用的復雜度。當然模塊的內部結構設計根據碳化硅器件高速開關的特性做了優化，降低內部端子雜散電感以抑制高速開關帶來的電壓尖峰。富士電機也將推出電壓等級范圍涵蓋750V至3300V的器件以覆蓋不同的應用市場。

“在去年制定的到2026年的中期計劃中，計劃擴大日本松本工廠和津輕工廠的碳化硅前工程的產能。相對2022年，芯片產能將會增加五十倍左右。預計2026年碳化硅器件的銷售比例將會超過2成。”李俊表示，隨著產能的擴大，未來將會有更多的資源投放到中國市場。另外，富士電機還可根據客戶的需求，提供各種規格的定制化碳化硅芯片。

完備的品質管理體系，強勢賦能電動汽車賽道

近年來，推進能源減排及低碳轉型成為社會各界共同關注的課題，富士電機的經營方針是通過我們的能源和環境業務為實現可持續發展的社會做出貢獻。2024年6月，考慮到當前循環經濟的社會趨勢，富士電機修訂了“實現循環型社會”的目標。福井秀幸表示，富士電機特別專注于可以為碳中和做出貢獻的電動汽車、風力發電和太陽能發電領域，努力提升產品性能和質量，以利更好地服務客戶。

在福井秀幸看來，新能源汽車市場會保持長期的增長勢頭。相對于硅基功率半導體模塊，碳化硅模塊可以大幅降低損耗具有更高的功率密度，可以實現電動汽車電驅系統的輸出能力，續航里程也可以提升5%-10%左右。據透露，富士電機近幾年的銷售策略主要布局在可再生能源以及電動汽車領域。從市場反饋情況來看，特別是電動汽車的應用業務在不斷擴大，銷售額提升也較快。富士電機目前面向新能源汽車市場的半導體器件的銷售占到整體半導體部門銷售的一半左右，長年以來與很多國際知名車企建立了良好的合作關系。福井秀幸預判，未來電動汽車的銷售額會超越工業自動化領域的銷售額。

功率半導體器件作為電能變換裝置的核心部件，其可靠性對于整機設備的可靠性來說是至關重要的。據相關的失效分析統計，功率半導體失效比例占到整體的三到四成左右。特別是對于汽車電驅系統使用的功率半導體模塊，一旦失效可能會造成非常嚴重的后果。

“富士電機的品質目標是實現0品質不良。”徐國偉表示，為此，富士電機在產品的開發階段和生產階段都有著完備的品質管理體系。另外還會通過嚴格的芯片及模塊的出廠篩選實驗來防止不良品的流出。對于汽車級產品，還會建立完整的可追溯系統，涵蓋了從采購到生產再到運輸的各個環節。具體來講，就是活用每一個產品序列號相對應的制造記錄信息和實驗數據來進行品質管理。當品質發生異常時，產品可以通過追溯產品零部件的信息來進行全面的故障原因的調查。

堅持用產品說話，加快開發和投入下一代產品

富士電機十分重視中國市場，2013年就在深圳設立了功率半導體的封裝工廠，隨著產能的提升及產線的擴大，目前已經可以生產全系列的封裝產品。2022年，富士電機還和中國一汽合資建立廠區，專門生產新能源汽車的車載功率半導體模塊。

福井秀幸表示，相較于全球市場而言，中國市場的競爭尤為激烈。特別是中國市場的國產器件廠商不斷涌現，不僅推出新品的速度加快，市場價格也在不斷降低，價格戰也愈演愈烈。對此，富士電機始終在思考要做什么樣的產品。作為百年企業，不能純粹地靠價格去競爭，而是要用產品說話。因此，提高產品的可靠性，保持產品的領先性，才是富士電機在中國市場賴以生存的關鍵。

“承蒙廣大客戶的厚愛，富士電機才能走到今天。富士電機將始終面向未來、不斷創新，根據客戶的訴求，開發出適合客戶應用的新產品。”福井秀幸表示，富士電機將會緊跟市場方向和政策，加快進行下一代產品的開發和投入，以滿足日益增長的市場需求。