中国芯

6月26日上午11时05分，两列“复兴号”从京沪两地同时对开首发。这是中国标准动车组的正式亮相。中国标准少不了“中国芯”——大功率IGBT（绝缘栅双极型晶体管）技术。正是它悄然把控着机车的自动控制和功率变换。

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这项被誉为“皇冠上的明珠”的现代机车车辆技术，被德国、日本等国把控了30年。如今，实现了自主国产化。高速和重载是现代机车车辆装备发展的两个重要方向，两者的关键都在于给机车提供一个强大而持续发力的“心脏”——牵引电传动系统。而牵引电传动系统里，一块巴掌大小的IGBT模块，成为“命脉”。

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过去，我国机车车辆用IGBT模块都要从德国、日本进口，特别是在高等级的IGBT器件上，更没有中国人的一席之地。2008年，随着高铁建设的加快，需求倍增，一个8列的动车组就需要152个芯片，成本高达200万元。每年中国需要10万只芯片，总金额高达12亿元。

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IGBT器件技术分为芯片、模块封装及应用测试三大块。芯片技术是其中最为关键的技术。

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以7200千瓦大功率交流电力机车用IGBT为例，一块巴掌大小的IGBT模块内共有36块指甲大小的芯片，每块芯片并联摆放5万个被称作为“元胞”的电子单元。这些“元胞”相当于IGBT的“细胞”，它们能够在百万分之一秒的时间内实现电流的快速转化。而要在指甲大小的芯片上均匀加工处理5万个细如发丝的“元胞”，难度无异于在“针尖上绣花”。

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2007年，国家相关部委将IGBT器件技术作为我国重大专项课题，投入巨资，集中研发，但进展缓慢。

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并购突围

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2006年，该所成功研制世界上第一只6英寸晶闸管，这是世界上最大直径、最大电流电压容量的晶闸管，使我国80万伏以上的超高压直流输电成为现实。

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2007年年末，席卷全球的金融危机为中车株洲所带来了机遇。

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成立于1956年的英国老牌企业公司因为金融危机陷入困境。它是世界最早进行IGBT技术研发的厂家，该公司有一条4英寸生产线，因缺少资金和应用平台，发展较为缓慢。2008年10月31日，该公司成功收购英国半导体公司75%的股权，成为中国轨道交通装备企业首个海外并购项目。

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2010年5月，该公司所在英国成立功率半导体研发中心，成为中国轨道交通装备制造企业首个海外研发中心，集中开发新一代IGBT芯片技术、新一代高功率密度IGBT模块技术和下一代碳化硅功率器件技术等前沿基础技术，并从所里派出了多批技术专家前往英国。

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该所投入巨资，为建成了多年梦寐以求的6英寸IGBT芯片生产线。随后，更多国内技术人员来到英国，新开发出多个1700伏以上高等级IGBT模块。合作顺利的双方携手进行下一代高功率IGBT芯片技术研究、生产。

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高端技术

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这是中国企业自主研制的第一款国内最大电压等级、最高功率密度的6500伏高压IGBT芯片。该成果总体技术处于国际领先水平、填补国内行业空白，实现了中国在高端IGBT技术领域与国际先进水平接轨，具有重大战略意义。

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每一列高铁用到3000~5000个芯片，铺列开来有1平方米的面积，处理的是兆瓦级功率，一个芯片失效会导致高铁故障。无论轨道交通，还是新能源、工业变频，都高度依赖。

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IGBT芯片从前期研发到产业化，都有国家战略在引导。每个IGBT的制造需要通过200多道工序，涉及机械、半导体、材料、化工等多门复杂学科，目前能在国际上制造大功率IGBT芯片的国家屈指可数。

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目前，该所投资14亿元建设了国内第一条8英寸的IGBT芯片生产基地，成为国内唯一一家全面掌握IGBT芯片技术研发、模块封装测试和系统应用的企业，其技术可与世界顶尖的公司媲美，而价格却远远低于竞争对手。

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2015年，我国自主研发的高功率IGBT芯片首次走出国门，出口印度。

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目前，该所还与中国科学院共同开展以碳化硅（SIC）为基础材料的新型IGBT技术研发，已经成功研制出芯片样品，构建了封装模型。这意味着中国半导体产业又前进了一大步。（本消息由恒泰环保集团网络信息中心收集采编）

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