全球铁道车辆市场有望稳步增长，SiC逆变器备受关注

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近几年来，全球致力于铁道领域的企业不断增加。这是因为，该市场预计今后将以新兴市场国家为中心实现稳步增长。欧洲铁道业界团体“欧洲铁道行业协会”（the European Rail Industry，UNIFE）称，2009～2011年该领域的年均市场规模约为1460亿欧元，与2007～2009年的约1360亿欧元相比，平均年增长率达到了3.4％。

“InnoTrans 2012”的室外展示场地公开了共计115节车厢、总长约3500m的铁道车辆。

今后，尤其是在南美、中东及非洲的新兴市场国家，铁道市场有望不断扩大，预计今后6年的平均年增长率将达到2.6％。因此，UNIFE认为，2015年到2017年的年均市场规模将达到约1700亿欧元。

铁道市场规模将达到1700亿欧元 UNIFE称，2007～2009年的年均市场规模约为1360亿欧元，2009～2011年将增至约1460亿欧元。今后还会继续扩大，预计2015～2017年的年均市场规模将达到约1700亿欧元。

SiC逆变器备受关注

在2012年9月于德国柏林举行的全球最大规模铁道相关展会InnoTrans 2012上，铁道车辆电气设备的节能技术成为关注的焦点。其中备受关注的是日立、三菱电机及东芝三家公司分别展出的使用SiC制二极管的铁道车辆用逆变器。日立和东芝展出了SiC逆变器实物，三菱电机虽为展板展示，但展板设置在该公司展位中央的显眼位置。

多家厂商都展示了SiC逆变器 在“InnoTrans 2012”上，日立、东芝及三菱电机三家公司分别展出了使用SiC制二极管的铁道车辆用逆变器（a～c）。铁道业务领域的大型企业法国阿尔斯通也在该公司的展前发布会上对采用SiC逆变器表现出了积极态度（d）。

SiC逆变器备受关注的原因有三个。第一是有望通过使用SiC制二极管的逆变器，减少铁道车辆系统的电力损失。

与以往使用硅制二极管时相比，使用SiC制二极管可减少约30％的损失。SiC制二极管与硅产品相比，开关时的响应性更为出色，因此可减少逆变器的电力损失，尤其是开关时的损失。

而且，能够通过再生制动回收的电力增加，也有助于减少铁道车辆系统的电力损失。这源于只通过再生制动器就能获得所需“制动力”的车辆速度范围比以前更大。再生制动时，如果车辆速度较高，再生制动系统使用的二极管的接合温度就会快速升高，有可能超过容许温度。此时就必须同时使用机械式制动器和再生制动器。如果使用SiC制二极管，因其容许温度高于硅产品，所以能够使用再生制动器的速度范围也更大，从而可获得更多的再生电力。

第二个原因是SiC制二极管可使逆变器实现小型轻量化。因发热减少，可以缩小冷却机构等。利用SiC制二极管，可使逆变器的体积和重量减少40～60％左右。

第三个原因是，SiC逆变器已在日本市场得到实际验证。东京地铁（Tokyo Metro）银座线的新“01系列车”就采用了三菱电机的SiC逆变器，其节能效果也被实际验证。

三菱电机称，新列车与以往的车辆相比，由逆变器及感应马达等组成的主电路系统的耗电量可减少38.6％。再生电力方面，在行驶使用的电力中，通过再生制动器回流到架线的电力所占比例（再生率）由原来的22.7％提高到了51.0％。

三菱电机表示，因为这些原因，大型铁道车辆制造商对SiC逆变器产生了浓厚兴趣。日立制作所的解说员也介绍说：“在展会第一天，各大铁道车辆厂商的便纷纷前来考察SiC逆变器。”

铁道业务领域“三巨头”之一法国阿尔斯通公司（Alstom）在展前发布会上对采用SiC逆变器表现出了积极的态度。该公司表示：“我们今后将考虑从多家企业采购SiC逆变器。” 阿尔斯通称，该公司正在使用丹麦Danfoss公司的逆变器模块进行验证。该模块采用了罗姆的SiC制肖特基势垒二极管（SBD）和SiC制MOSFET。

在海外，除了铁道运营商之外，列车厂商对部件及材料的采用也有很大权限。正因为如此，估计今后SiC逆变器在铁道车辆中普及。（日经技术在线 供稿）