中車株洲所在上世紀(jì)60年代建所，從零起步開始了電力機(jī)車電氣系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造工作，曾依靠自己的力量，聯(lián)合主機(jī)廠生產(chǎn)出了新中國(guó)首臺(tái)電力機(jī)車，并首次將硅整流器取代傳統(tǒng)的引燃管整流器，開啟了國(guó)產(chǎn)電力機(jī)車的“電力電子時(shí)代”。

2006年，該所成功研制世界上第一只6英寸晶閘管，這是世界上最大直徑、最大電流電壓容量的晶閘管，使我國(guó)80萬伏以上的超高壓直流輸電成為現(xiàn)實(shí)。

2007年年末，席卷全球的金融危機(jī)為中車株洲所帶來了機(jī)遇。

成立于1956年的英國(guó)老牌企業(yè)丹尼克斯半導(dǎo)體公司因?yàn)榻鹑谖C(jī)陷入困境。它是世界最早進(jìn)行IGBT技術(shù)研發(fā)的廠家，該公司有一條4英寸生產(chǎn)線，因缺少資金和應(yīng)用平臺(tái)，發(fā)展較為緩慢。2008年10月31日，中國(guó)中車株洲所下屬的時(shí)代電氣股份有限公司成功收購(gòu)英國(guó)丹尼克斯半導(dǎo)體公司75%的股權(quán)，成為中國(guó)軌道交通裝備企業(yè)首個(gè)海外并購(gòu)項(xiàng)目。

2010年5月，中車株洲所在英國(guó)成立功率半導(dǎo)體研發(fā)中心，成為中國(guó)軌道交通裝備制造企業(yè)首個(gè)海外研發(fā)中心，集中開發(fā)新一代IGBT芯片技術(shù)、新一代高功率密度IGBT模塊技術(shù)和下一代碳化硅功率器件技術(shù)等前沿基礎(chǔ)技術(shù)，并從所里派出了多批技術(shù)專家前往英國(guó)。

中車株洲所投入巨資，為丹尼克斯建成了多年夢(mèng)寐以求的6英寸IGBT芯片生產(chǎn)線。隨后，更多國(guó)內(nèi)技術(shù)人員來到英國(guó)，新開發(fā)出多個(gè)1700伏以上高等級(jí)IGBT模塊。合作順利的雙方攜手進(jìn)行下一代高功率IGBT芯片技術(shù)研究、生產(chǎn)。

高端技術(shù)

2013年12月27日，來自中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院的4位院士及10余位國(guó)內(nèi)知名專家齊聚中車株洲所。一塊指甲大小的銀白色芯片，引發(fā)陣陣驚嘆。

這是中國(guó)企業(yè)自主研制的第一款國(guó)內(nèi)最大電壓等級(jí)、最高功率密度的6500伏高壓IGBT芯片。該成果總體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平、填補(bǔ)國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在高端IGBT技術(shù)領(lǐng)域與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，具有重大戰(zhàn)略意義。

每一列高鐵用到3000~5000個(gè)芯片，鋪列開來有1平方米的面積，處理的是兆瓦級(jí)功率，一個(gè)芯片失效會(huì)導(dǎo)致高鐵故障。無論軌道交通，還是新能源、工業(yè)變頻，都高度依賴。

中車株洲所半導(dǎo)體事業(yè)部副總經(jīng)理羅海輝透露，IGBT芯片從前期研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化，都有國(guó)家戰(zhàn)略在引導(dǎo)。他說，每個(gè)IGBT的制造需要通過200多道工序，涉及機(jī)械、半導(dǎo)體、材料、化工等多門復(fù)雜學(xué)科，目前能在國(guó)際上制造大功率IGBT芯片的國(guó)家屈指可數(shù)。

目前，中車株洲所投資14億元建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一條8英寸的IGBT芯片生產(chǎn)基地，成為國(guó)內(nèi)唯一一家全面掌握IGBT芯片技術(shù)研發(fā)、模塊封裝測(cè)試和系統(tǒng)應(yīng)用的企業(yè)，其技術(shù)可與世界頂尖的公司媲美，而價(jià)格卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

2015年，我國(guó)自主研發(fā)的高功率IGBT芯片首次走出國(guó)門，出口印度。

目前，中車株洲所還與中國(guó)科學(xué)院微電子技術(shù)研究所共同開展以碳化硅(SIC)為基礎(chǔ)材料的新型IGBT技術(shù)研發(fā)，已經(jīng)成功研制出芯片樣品，構(gòu)建了封裝模型。這意味著中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)又前進(jìn)了一大步。