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全球鐵道車輛市場有望穩步增長,SiC逆變器備受關注

2013年01月21日13:22    來源:人民網-財經頻道

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近幾年來,全球致力於鐵道領域的企業不斷增加。這是因為,該市場預計今后將以新興市場國家為中心實現穩步增長。歐洲鐵道業界團體“歐洲鐵道行業協會”(the European Rail Industry,UNIFE)稱,2009∼2011年該領域的年均市場規模約為1460億歐元,與2007∼2009年的約1360億歐元相比,平均年增長率達到了3.4%。

“InnoTrans 2012”的室外展示場地公開了共計115節車廂、總長約3500m的鐵道車輛。

今后,尤其是在南美、中東及非洲的新興市場國家,鐵道市場有望不斷擴大,預計今后6年的平均年增長率將達到2.6%。因此,UNIFE認為,2015年到2017年的年均市場規模將達到約1700億歐元。

鐵道市場規模將達到1700億歐元

UNIFE稱,2007∼2009年的年均市場規模約為1360億歐元,2009∼2011年將增至約1460億歐元。今后還會繼續擴大,預計2015∼2017年的年均市場規模將達到約1700億歐元。

SiC逆變器備受關注

在2012年9月於德國柏林舉行的全球最大規模鐵道相關展會InnoTrans 2012上,鐵道車輛電氣設備的節能技術成為關注的焦點。其中備受關注的是日立、三菱電機及東芝三家公司分別展出的使用SiC制二極管的鐵道車輛用逆變器。日立和東芝展出了SiC逆變器實物,三菱電機雖為展板展示,但展板設置在該公司展位中央的顯眼位置。

多家廠商都展示了SiC逆變器

在“InnoTrans 2012”上,日立、東芝及三菱電機三家公司分別展出了使用SiC制二極管的鐵道車輛用逆變器(a∼c)。鐵道業務領域的大型企業法國阿爾斯通也在該公司的展前發布會上對採用SiC逆變器表現出了積極態度(d)。

SiC逆變器備受關注的原因有三個。第一是有望通過使用SiC制二極管的逆變器,減少鐵道車輛系統的電力損失。

與以往使用硅制二極管時相比,使用SiC制二極管可減少約30%的損失。SiC制二極管與硅產品相比,開關時的響應性更為出色,因此可減少逆變器的電力損失,尤其是開關時的損失。

而且,能夠通過再生制動回收的電力增加,也有助於減少鐵道車輛系統的電力損失。這源於隻通過再生制動器就能獲得所需“制動力”的車輛速度范圍比以前更大。再生制動時,如果車輛速度較高,再生制動系統使用的二極管的接合溫度就會快速升高,有可能超過容許溫度。此時就必須同時使用機械式制動器和再生制動器。如果使用SiC制二極管,因其容許溫度高於硅產品,所以能夠使用再生制動器的速度范圍也更大,從而可獲得更多的再生電力。

第二個原因是SiC制二極管可使逆變器實現小型輕量化。因發熱減少,可以縮小冷卻機構等。利用SiC制二極管,可使逆變器的體積和重量減少40∼60%左右。

第三個原因是,SiC逆變器已在日本市場得到實際驗証。東京地鐵(Tokyo Metro)銀座線的新“01系列車”就採用了三菱電機的SiC逆變器,其節能效果也被實際驗証。

三菱電機稱,新列車與以往的車輛相比,由逆變器及感應馬達等組成的主電路系統的耗電量可減少38.6%。再生電力方面,在行駛使用的電力中,通過再生制動器回流到架線的電力所佔比例(再生率)由原來的22.7%提高到了51.0%。

三菱電機表示,因為這些原因,大型鐵道車輛制造商對SiC逆變器產生了濃厚興趣。日立制作所的解說員也介紹說:“在展會第一天,各大鐵道車輛廠商的便紛紛前來考察SiC逆變器。”

鐵道業務領域“三巨頭”之一法國阿爾斯通公司(Alstom)在展前發布會上對採用SiC逆變器表現出了積極的態度。該公司表示:“我們今后將考慮從多家企業採購SiC逆變器。” 阿爾斯通稱,該公司正在使用丹麥Danfoss公司的逆變器模塊進行驗証。該模塊採用了羅姆的SiC制肖特基勢壘二極管(SBD)和SiC制MOSFET。

在海外,除了鐵道運營商之外,列車廠商對部件及材料的採用也有很大權限。正因為如此,估計今后SiC逆變器在鐵道車輛中普及。(日經技術在線 供稿) 

(責任編輯:值班編輯、庄紅韜)

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