刘振华

2009年9月8日，随着一片片晶莹发亮的晶闸管在南车株洲所下线，中国最大的功率半导体器件基地正式建成投产，这意味着我国市场用的功率器件长期依赖进口的局面将被彻底打破。

功率半导体器件被称作电力电子产品的“心脏”。其技术在航空航天、轨道交通、电力等领域和国防工业中无所不在。作为我国最早开发功率半导体器件的单位之一，株洲所通过走技术引进与自主创新相结合的道路，从简单模仿制造到自主开发设计，从单一低端元件发展到多元高端品种，从作坊式粗放加工到规模化流水线制造，用了四十五年的时间，成长为中国规模最大、产品类型最为先进、齐全的功率半导体器件集成商和供应商。

问渠哪得清如许，为有源头活水来，今天，让我们走进株洲所，探求该公司功率半导体产业的腾飞之路。

创业艰难百战多

时间回溯到上个世纪60年代，离中国人自主研制的中国第一台电力机车——6Y1型1号电力机车已经整整过了六个年头

由于新中国工业基础薄弱，加上其原型车苏联H60型车先天性不足，6年来，6Y1型电力机车从未真正投入运营，在行车试验时故障频发、问题不断。其根源就是机车引燃管、牵引电机、调压开关为主的“三大件”上。

为从根本上解决“三大件”的问题，铁道部成立了6Y1型电力机车质量改进联合工作组，重任很快落到了新生不久的株洲所身上。很快，以蒋之骥为首的专家组作出了一个大胆的决策，首次将硅整流器取代引燃管整流器，俗称“改硅”试验。

这是半导体器件技术首次运用在国产化电力机车上，它不但一举攻克了困扰6Y1型电力机车多年“三大件”难题，并在此后的“韶山2”型（即6Y2型）电力机车上开始推广运用，同时，催生了株洲所功率半导体器件产业的发展。

就在这一年的夏天，由株洲所8名科技工作者组成的“半导体小组”在株洲田心甲级楼里，开始用合金法试制玻璃封装螺栓型整流二极管，正式揭开了公司研制半导体器件的序幕。

创业艰难百战多，在吃不饱、穿不暖的动荡年代，没有洁净的厂房、没有象样的设备，而且面临着国外技术的封锁，在一穷二白的基础上，凭借苏联专家撤走前留下一点资料和几个刚毕业的大学生，株洲所的半导体产业之路艰难起步。

资深专家童宗鉴回忆说，1971年，他刚进该项目组的时候，300A/1200V整流管的平均成品合格率不足5％，晶闸管的成品每天不足1只，而当时SS2（韶山2型电力机车）相控电力机车急需这些器件，如何提高成品合格率，已经是摆在项目研究组面前的最大难题。

创业之初，由于设计能力不足、制造工艺不过关，生产出来的整流管、晶闸管的成品率非常低，经常是一车一车半成品当作垃圾扔掉，为了尽快开发出合格的整流管，他们整天整夜的泡在图书馆里查阅资料，在试验现场对每个设计、生产环节逐一排查分析，有时候干着活就睡着了，被叫醒来接着干，在很短的时间内，硬是将产品合格率从不足5%提高到了50%，这在当时，成为国内同行一个“奇迹”。

小荷露出尖尖角

在株洲所功率半导体器件产业发展史上，3英寸晶闸管生产线（半导体一线）的建成绝对是一个里程碑。

20世纪80年，伴随着中国改革开放的深入，株洲所开始把目光瞄准发达国家先进技术，利用铁道部引进8K车的良好机遇，1985至1989年期间，株洲所从美国西屋公司引进大功率半导体技术。当时，全国一共向国外引进了“12条半晶闸管生产线”，由于引进经验不足，这条生产线配置不全，夹杂了很多国产及自制设备，被同行“戏称”为是从“12条半晶闸管生产线”中的“半条”。

但株洲所没有气馁，仅仅花费100多万美元、用了一年的时间就建成了3英寸晶闸管器件生产线。而且株洲所还根据自身生产特点，创造性地将各工序拆分，使每道工序更加专一，开启了公司半导体器件现代化、专业化生产之路，在周期缩短、产能扩充、质量稳定等方面取得了显著的效果。

事实表明，正是这“半条”引进线成为了我国晶闸管引进线中效率最高、产品质量最好、效益最好的一条生产线，她不但使株洲所成为我国铁路机车用功率半导体器件的研制基地。更重要的是，为株洲所功率半导体器件技术的全面勃发打开了一扇门。

1999年，公司自主开发掌握了全压接器件技术；

2003年，公司还成功开发了3000A/4500V GTO器件，填补了国内自关断器件的空白，代表着国际自关断器件的最高水平。

2004年，成功研制出5英寸系列普通晶闸管和普通整流管，并成功应用于高压直流输电等领域；

2005年，自主研发4000A/4500VIGCT器件；

2006年10月，成功研制出世界第一只6英寸晶闸管，这是世界上最大直径、最高电流电压容量的晶闸管，轰动了全世界，极大增强了国家推动特高压直流输电项目国产化的信心；

通过自主开发和技术引进相结合，株洲所功率半导体技术从合金法发展到扩散法，从烧结型器件发展到全压接器件，产品等级从200A发展到10000A，从600V发展到8500V，产品品种从单一整流管发展到集整流管、晶闸管、快速整流管、快速晶闸管、GTO、IGCT等多个系列。掌握了大功率半导体器件设计、制造、测试、试验全套先进技术，株洲所半导体器件技术开始在国内外崭露头角，并逐步占据国内领头羊位置。

鲲鹏展翅九万里

     技术只要和产业化结合，才能释放能量“聚变”

     从1991年，株洲所建成第一座1000级净化厂房（半导体一线），随着新型功率半导体器件的蓬勃发展，功率器件极大地拓展了应用领域。全球各大厂商不失时机地加大研发力度，占领市场高地。

   1999年，株洲所再次建成国内第一条具有完全自主知识产权的4英寸全压接器件生产线（半导体二线），一举成为国内唯一能够大批量提供该器件系列的厂家。

    2007年，公司利用上市募集的资金，一次性投入3.5亿元建设5至6英寸全压接高压大电流器件厂房（半导体三线）。

株洲所用了近20年的时间，完成了功率半导体产业化进程，销售收入从几百万元发展到3亿多元，产品市场从传统的轨道交通行业发展到特高压直流输电、风力发电、冶炼化工等多个行业，并开始向全球市场供货，成为中国乃至世界半导体器件行业的佼佼者。

值得一提的是，追踪国家实施“西电东送”和“大区联网”战略工程，2006年，公司重拳出击市场前景广阔的高压直流输电（HVDC）项目，成功为高岭高压直流输电工程提供了5英寸7200V晶闸管，这不仅打破国外公司的技术垄断，而且让具有自主知识产权的晶闸管首次畅游蓝天。

在接下来的几年当中，公司连续为高压直流输电项目提供高品质的晶闸管，销售订单逾亿元。在对产品质量要求近乎苛刻和国际品牌器件冲击的双重压力下，公司半导体产品以优异的表现赢得了行业专家的高度认可。

但这并不是公司半导体产业化进程的全部。

IGBT，一个被业内人士誉为电力电子行业人士的“CPU”的核心元器件，它是目前功率半导体器件里技术最为先进、效能最为突出的高端产品，这个长期被西方发达国家玩转的“魔方”，长期以来，我国高速铁路、城轨交通、风力发电等产业的发展全部依赖进口，每年进口费用达数百亿美元。

2008年10月31日，一个对于中国功率半导体产业来说具有重大意义的历史性日子。株洲所下属子公司时代电气首次走出国门，成功收购加拿大丹尼克斯半导体公司75%的股权，一举成为全球全套大功率半导体器件供应商。

在完成收购了Dynex后，株洲执行董事、总经理丁荣军不无感慨地说，“通过收购，公司将具备大功率高压晶闸管、IGCT和大功率IGBT等完整的产品结构，可以为国内外的电力电子装置制造企业提供大功率半导体器件全套解决方案。”

“通过资本运作与技术创新，成功实现了IGBT模块的国产化，改变了我国IGBT技术及变流器产品长期受制于人的被动局面。”对于这一并购案，行业专家纷纷给予了高度评价。

2009年6月12日，温家宝总理、铁道部部长刘志军、副总工程师张曙光来公司视察轨道交通装备发展情况，高度评价了公司拥有的IGBT模块和6英寸大晶闸管技术，认为这是一个“了不起的技术”，总理还特别强调，“要把技术推向一个新的平台，就是掌握关键核心技术，而且还有所发展和创新，不管是核心的技术、核心的元器件，而且是最高端的核心技术。”

“对技术发展摸得准，就能把握住未来的发展方向，才会在竞争中占据优势地位”，时代电气执行董事、总裁卢澎湖先生踌躇满志地说，“大功率半导体器件产业已经站在了一个崭新的起点，我们获得了巨大的信心与动力，公司将以强大的整体实力，传承并发扬株洲所50年的核心技术优势，致力于推动半导体产业国产化的进程”。

蓄芳待来日。我们热切期待，在未来的发展中，公司功率半导体产业将如一条巨龙，爆发出更多的亮点，更快地超越自我，乘势起飞。道路，渐行渐宽；芬芳，愈来愈浓。