在论坛举办前和举办期间,哈电集团分别同俄罗斯动力机械股份有限公司、卡卢加州政府、奔萨州政府签署了合作协议,同新工艺投资有限责任公司、黑龙江天狼星能源工程股份有限公司、中俄地区合作发展投资基金等签署了四方联合体合作协议。

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根据国盛证券提供的信息,存储方面,国内包括合肥长鑫、长江存储等陆续在推进产品;从FPGA来看,产品迭代比较快,有紫光同创、安路信息;模拟芯片及传感器方面有韦尔股份+豪威科技、圣邦股份和矽立杰;功率半导体有闻泰科技、士兰微和扬杰科技;代工及封测有中芯国际、长电科技、华天科技和通富微电等。

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单元串联越多,故障概率越大,单个单元故障对输出能力的影响越小,二者应折中取舍。若采用电压补偿算法、中性点偏移算法可提高系统单元旁路后的带载能力,但此种方法可能带来共模电压等问题,需视电动机绝缘安全等设备具体情况取舍。

不少业内人士都表示,电子产品只有进入应用不断迭代才能不断提高。“国内电子产业链各个环节中,终端应用已经具有全球竞争力。国内终端应用厂商更应该给予国内芯片厂商更多的机会、更多的信赖、更大的容忍度。这是一个看似牺牲短期利益,却顾全长期发展的做法。很欣慰的是,经过中兴事件之后,国内众多终端厂商开始积极国产替代。”刘翔指出。

6月7日至8日,哈电集团董事长斯泽夫参加第二十三届圣彼得堡国际经济论坛和第二届中俄能源商务论坛。期间,斯泽夫与俄罗斯多个地方政府以及多家能源电力企业进行了商务洽谈,促成哈电集团与俄罗斯多个地方政府以及多家俄罗斯能源电力企业签署了合作协议。

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与半导体其他领域类似,中国半导体设备需求大,但自给率低。在全国各地新建产线的推动下,2018年中国半导体设备需求激增,市场规模达128.2亿美元,同比增长47.1%,是全球设备产业增长速度的近5倍,但是国产设备的自给率只有12%。

高压变频器的控制系统电源至关重要,应设计采用多路控制电源供电,多通道互为备用、无扰切换;风扇冷却器的冗余设计也有助于提高系统的抗扰动能力。

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06.手动旁路和自动旁路

手动切换变频器的运行方式,存在操作复杂、中断时间久对机组稳定性影响较大的问题。而具有工频变频自动切换的变频器在发生故障时能自动切换至工频运行,保证了重要辅机的持续运行,降低了对机组乃至对电网的影响。

但是在电动机故障时变频器自动切换至工频,会加剧电动机的故障,并有使故障扩大化的危险。在具体的应用中,应充分考虑“自动旁路切换功能”的利弊,最好变频器控制系统具有判别自身故障和负载故障的能力。

另外自动工频变频切换时还应注意开关柜保护装置的自动切换、风门或阀门的联动调节。在变频检修完毕后,如何使电机从工频运行状态瞬间切换至变频运行状态,也是在改造时必须注意的问题。

永利国际402娱乐官网 207.谐波对电网及电动机的影响

低压变频器的输入电流具有很大的高次谐波成份,这些谐波对电网造成“谐波污染”的同时,还降低了变频器输入电路的功率因数。而高压变频器通常采用多重化整流技术,减小对电网的谐波污染,提高变频器输入侧的功率因数。有资料表明,采用30脉波的移相变压器的高压变频器,输入总谐波含量基本小于国标要求的4%,网侧的功率因数也可达0.95以上。

输出电压、电流谐波对电动机的影响主要体现在增加电动机转矩的脉动和电机的发热,从而影响电机绕组的绝缘;共模电压和轴承电流会加剧轴承电蚀降低机械寿命。一般多单元串联型式高压变频器的每相串联的功率单元个数达到5个及以上时,输出电压的突变率可满足电机绝缘要求,减少对绕组绝缘与共模电压轴电流的损害,谐波含量低,可以不考虑其对电机的影响。

输出电压、电流谐波对电动机的影响主要体现在增加电动机转矩的脉动和电机的发热,从而影响电机绕组的绝缘;共模电压和轴承电流会加剧轴承电蚀降低机械寿命。一般多单元串联型式高压变频器的每相串联的功率单元个数达到5个及以上时,输出电压的突变率可满足电机绝缘要求,减少对绕组绝缘与共模电压轴电流的损害,谐波含量低,可以不考虑其对电机的影响。

半导体设备和材料:重要却被忽视

高压变频器具有单元旁路功能,即某个功率单元出故障时该单元应能够自动退出,整个系统可持续带故障运行,这实际是一种冗余设计技术。此时应注意单元旁路后对变频器带载能力的影响,主要考虑变频装置每相功率单元个数、控制系统的电压补偿。

芯片制造方面,各地也争相上马相关项目,如果缺乏有效的统筹,可能会形成恶性竞争和产能过剩。

高压变频器大多安装于现场辅机附近,灰尘较多,灰尘进入变频柜内会导致绝缘下降或击穿损坏电子元器件;灰尘堵塞滤网造成功率柜散热效果差,易导致功率模块过热失效损坏。有些厂家把空气滤网设计为在运行中可拆换清洗,便于维护。在南方高温、潮湿气候地区,应选择对环境温湿度要求低、系统温升相对低的产品,以保证安全稳定运行。

半导体设备市场也呈现高垄断状态,且垄断性逐年提升。赛迪顾问数据显示,从2014年到2018年,全球半导体设备供应商TOP10市占率从78.6%上升到81.0%,主要是日本和美国的企业。中国的设备企业想要进入分一杯羹,挑战非常大,但是一旦国外设备商断供,将会带来巨大隐患。

永利国际402娱乐官网 3方法一:

通信芯片是目前中国离高端技术距离最近的地方。“2G是看着别人做,3G跟着别人做,4G齐头并进,5G我们中国要领先,而5G的设备商在华为、中兴的带领下,的的确确走向了全球,并起到了引领作用。”一芯片从业者告诉记者。

永利国际402娱乐官网 401.对环境的适应能力

一国内EDA厂商人士告诉记者,目前市场战略只能是以点突破,不可能一下子全部替代。

永利国际402娱乐官网 5方法二:

但在这一全球最大的集成电路市场,主要的产品却严重依赖进口。2013年以来,中国每年需要进口超过2000亿美元的芯片,而且连续多年位居单品进口第一位,2018年更是首次超过了3000亿美元,而集成电路的出口金额仅为846.4亿美元。

05.变频改造对电机保护的影响

高压变频器一般均配置工频旁路柜,以保证在变频器出现故障或检修时,通过工频旁路柜的切换电机恢复工频运行,保证生产持续不断。但这种切换也带来了相应保护配置的问题:电动机在变频运行状态下开关柜应装设变压器保护(因变频器内部与厂用电连接部分为输入移相整流变压器),而在工频运行时应装设电动机保护。

因此在改造时,原有电动机保护应保留,作为工频运行时的保护装置,如果变频器控制系统不具备输入变压器的保护功能,从系统安全和合理配置保护的角度考虑,需加装“隔离移相变压器”保护;在电动机变频运行时,退出电动机保护而投变压器保护。

大基金一期募集资金1387亿元,二期基金募集资金为2000亿元左右,重点投向芯片制造以及设备材料、芯片设计、封装测试等产业链各环节。

02.对自身小故障的承受能力

高压变频器具有单元旁路功能,即某个功率单元出故障时该单元应能够自动退出,整个系统可持续带故障运行,这实际是一种冗余设计技术。此时应注意单元旁路后对变频器带载能力的影响,主要考虑变频装置每相功率单元个数、控制系统的电压补偿。

单元串联越多,故障概率越大,单个单元故障对输出能力的影响越小,二者应折中取舍。若采用电压补偿算法、中性点偏移算法可提高系统单元旁路后的带载能力,但此种方法可能带来共模电压等问题,需视电动机绝缘安全等设备具体情况取舍。

高压变频器的控制系统电源至关重要,应设计采用多路控制电源供电,多通道互为备用、无扰切换;风扇冷却器的冗余设计也有助于提高系统的抗扰动能力。

永利国际402娱乐官网 603.对外部故障的承受能力

对输入侧的外部故障,如外部电网故障造成母线电压跌落时对高压变频器运行的影响。广东省某电厂机组曾发生过这样的事故:由于外部电网瞬时故障造成厂用电母线电压闪变跌落,导致辅机变频器停机,虽然外部电网的故障很快切除,但由于变频器拖动的重要辅机停运导致机组甩负荷。因此瞬时停电再起动功能应是电厂机组辅机高压变频器提高外部故障承受能力的可靠保证。

对输出侧的外部故障,如电缆击穿短路或电动机的单相接地甚至相间短路故障对高压变频器的影响。高压变频器应配置单相接地故障检测功能,根据现场情况选择设定告警或跳闸保护。据统计广东省高压电动机由于绝缘损坏导致的相间短路故障每年平均约20台,虽然相对概率较小,但对于采用过流能力极其有限的电力电子器件的高压变频器,短路电流的冲击对设备的损害是巨大的,可能导致设备损坏的严重故障。高压变频器对输出相间短路的承受能力与保护技术是设备选型、保证设备安全应考虑的一项重要因素。

永利国际402娱乐官网 704.设备的故障恢复时间用

设备故障分为两种类型:一是瞬间可自行恢复的故障,这种故障一旦出现之后,能在较短的时间内自行恢复,而具有转速自动跟踪功能的变频装置能显著提高在此种故障情况下的运行能力和可靠性。广东省正在运行的部分高压变频器在雷雨季节发生雷击时频繁停机,就是因为不具备此种功能所致;

其二是发生永久性损坏故障后装置的恢复时间,功率单元模块化可以在短时间内更换备用模块,使设备在短时间内恢复运行。

芯片被誉为电子信息产业皇冠上的明珠,而半导体设备光刻机被称为芯片工业皇冠上的明珠。

08.变频器的寿命

高压变频器设备的寿命主要决定于电解电容,电解电容的寿命与其运行温度和纹波电流直接相关。保证运行环境温度、提高功率模块的散热效果、降低功率模块温升对提高系统寿命起到关键的作用;另外电容器纹波电流减小其寿命增加,因此系统的运行负载工况对于变频器的寿命紧密相关。

对于一般的可变负载,在运行环境满足设计条件下,电解电容器的寿命在8年以上,更换电容器的费用约占系统投资的5%~10%。国内已有厂家推出无极性电容器替代电解电容器,据称寿命可达20年,但相同体积的无极性电容器的容量要比电解电容小得多,对系统输入、输出谐波、功率因数等指标有影响,目前采用无极性电容器滤波的高压变频器用量很少,其工艺成熟度以及产品的运行可靠性影响尚待观察,值得关注。

“目前ASML最先进的EUV光刻机投入三星、台积电的7nm工艺,国内最好的上海微电子光刻机还停留在90nm量产水平,尚未进行实质性量产。”赛迪顾问产业大脑集成电路首席分析师李丹提到。

当母线上电动机成组自起动、当母线上最大一台电动机组起动时对变频器运行的影响,这与变频器允许的输入电压波动范围参数有关,对于火电机组应保证母线电压跌落30%时变频器不会停机。

5月17日凌晨,美国商务部工业和安全局把华为列入“实体名单”,随后紧张的情绪在全球产业链蔓延。

1.1 对电网电压波动的适应能力

这种“集体作战”的模式在业内看来确实也是一种探索市场的路径,国内如海思、展锐的局部崛起,正在带领国产手机走出芯片依赖进口的困境。

另外,在母线切换等情况下所造成的母线电压瞬时失电发生后,变频器应具有持续或恢复运行的功能(有些厂家称为“失压再起动功能”),即在母线电压瞬间降低或消失时变频器不跳闸或使电机系统惯性运行;当母线电压重新恢复正常后,变频器能根据捕捉到的电动机转速正确调整自身输出,重新拖动电动机运行的功能。

光刻机是晶圆制造最核心的设备,全球最大光刻机厂商ASML占据了八成以上的份额。ASML也是全球最先进极紫外光刻机的唯一供应商,一台EUV售价上亿美元,而我国最大晶圆代工企业中芯国际2018年净利润7721万美元。

1.2 对现场环境的适应能力

而自中兴事件后,国产芯片厂商也迎来了新机遇。“这两年明显感觉到我们的整机厂对国产的东西都感兴趣了,主动跟你接触了,以前我们芯片厂家要去接近他们实际业务部门的人都很难,要通过各种关系,现在他们主动来找我们。”于燮康告诉第一财经记者。

目前中国半导体产业的落后是系统性的。芯谋研究首席分析师顾文军此前对第一财经记者称,中国半导体产业几乎所有的设备、材料都依赖进口,FPGA、存储器全部进口,而中国能做的产品也落后很多。

芯片垂直产业链包括设计、制造和封测。在设计和封测领域,中国与美国等先进企业差距已经逐步缩小。

2014年6月,国务院颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。且明确提出,到2020年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,企业可持续发展能力大幅增强。

在一定程度上,美国的举措对国内芯片企业是一大利好。“你看辛辛苦苦做出来,别说打入到戴尔、苹果,你连华为、联想、海尔都打不进去,你说中国芯片行业发展有多累?以前我们如果想让中兴、华为去测我们的芯片,他们动力不足。因为国产芯片没便宜多少,性能不见得比别人好,从他们确保供应链安全的角度来说,很难加速国产替代。现在至少给我们本土的企业敞开一扇大门。”一位业内人士告诉记者。

“如果我们从2018年下半年看到整个国产化替代的情况,很多都是零;如果到今年年底,至少会提到个位数,今年下半年导入速度会相当快。同时大基金也在密集推进,已经看到国内一些部分在突破了。”国盛证券研究所所长助理、电子行业首席分析师郑震湘指出。

在一系列政策和大基金的支持下,我国集成电路行业局部崛起。SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙告诉记者,以成就来讲,“芯片设计的销售每年都在以两位数以上的速度增长,在封装测试方面也做得不错,进入了全球的前三。以制造来讲,我们有中芯国际。而且这些成功的轨迹,都不是以一种土法炼钢的方法,有国际的合作,有国际人才回来。”

“没有核心技术万万不能”,发展半导体芯片产业是中国科技真正崛起的必经之路,华为事件让大家再次意识到这一形势的严峻性。

“集成电路领域最大的差距在于EDA和设备,这些才是集成电路自主可控的终极追求。”太平洋电子首席分析师刘翔在一份研报中指出。

集成电路产业不仅覆盖设计、制造、封测上下产业链,还有EDA软件、设备和材料等产业。

根据华为曾经披露的供应商名单,去年核心供应商名单共有92家,美国供应商占最多,达33家,占比约36%。其次为中国,有24家,比例为27%。按产品类别划分,华为对美国的集成电路、软件、光通讯等厂商依赖度颇高。比如美国光纤通信零件制造商NeoPhotonic接近一半的收入来自于华为,在另一家美国光学元件供应商Lumentum
Holdings中,华为是仅次于苹果的第二大客户。

局部崛起

“半导体设备需要我们给予更大的关注。”赛迪顾问股份有限公司副总裁李珂在2019年世界半导体大会上这样呼吁。

“因为我们毕竟在这些技术领域差距太大,比如说现在7nm、5nm制程对设备提出了更高的要求,国内目前无法满足,只能与国际合作。而像EDA软件商和光刻机设备商,在开发新技术的时候,可能更倾向于跟三星、台积电这些最先进的客户合作,不然不知道新的工艺会有些什么新的要求。我们必须还是要设法能够跟国际合作,像国内一些公司已经跟咨询公司有合作,我觉得这要加强。”他告诉记者。

没有设备,晶圆厂开不起来;没有材料,晶圆厂运行不起来。在材料方面,通过一定的政策支持以后,国产半导体材料实现了从零到一的跨越。2008年,我国8英寸和12英寸半导体制造所需材料几乎全部依赖于进口,到2014年包括CMP抛光液、靶材等都实现了一定程度的国产化。

不过,投资过于集中容易形成恶性竞争。以芯片设计行业为例,2018年全国共有1698家设计企业。在芯片设计公司“遍地开花”背后,却隐藏着“整体实力不强”的尴尬,和美国头部芯片企业超过80%的份额相比,2018年我国前十大集成电路设计企业的销售额占全行业销售总和的比例仅为40.21%。

此次华为事件再次给中国半导体产业敲响警钟,近年我国大力发展半导体产业,但“受制于人”的局面仍然困扰着中国的半导体以及整机企业。

EDA软件由美国Cadence、Mentor和Synopsys三大公司垄断。利用EDA工具,工程师将芯片的电路设计、性能分析、设计出IC版图的整个过程交由计算机自动处理完成。而中国企业在整个市场上微不足道,而国内从高校到大公司再到创业公司,都在使用这三家的产品,国内从事该领域的企业主要只做针对一些特殊方向的设计工具。

中国是世界上最大的集成电路市场,占全球份额一半以上。根据中国半导体行业协会统计,2018年中国集成电路产业销售收入达6532亿元,同比增长20.7%。

国内一EDA厂商也表示,中兴事件之后各个客户与其合作态度有较大改变。

半导体产业是新一代信息技术产业发展的核心。去年,美国商务部禁止该国企业向中兴出售敏感产品,被扼住咽喉的中兴业务遭受重创,中兴通讯原董事长殷一民直言,“美国的禁令可能导致中兴通讯进入休克状态。”

不过,一味推崇国产化替代并不能解决目前中国半导体芯片发展的困境。居龙认为,一方面要降低对外依存度,但另一方面,国际合作也是必需的。

以应用带动产业

“中国的集成电路产业要发展,一定是以应用为牵头带动我们的底层才行。”华进半导体封装先导技术研发中心有限公司董事长、中国半导体行业协会副理事长于燮康在2019年世界半导体大会上指出。

中科院微电子所所长叶甜春表示,如果把集成电路产业比作金字塔,过去中国连底座都不全,如今高度虽然还和发达国家有差距,但底座已经建立起来,形成了集团军,整个产业有自身发展的能力和后劲。

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