近日，《地铁列车全碳化硅牵引逆变器研制项目》正式通过中国城市交通协会技术装备专业委员会专家评审，标志着国内首台全碳化硅牵引逆变器完成载客运营“大考”。

牵引逆变器是列车关键部件之一，堪称城市轨道交通车辆的心脏，其性能的优劣直接影响列车运行、运输能力和耗能大小。而牵引逆变器性能优劣与其电力电子器件的品质密切相关，上世纪九十年代至今，牵引逆变器电力电子器件已经历了从半控晶闸管（SCR）、全控晶闸管（GTO）再到硅基绝缘栅双极晶体管（IGBT）的发展过程。

“一代器件、一代装置、一代应用，碳化硅技术的发展带来了轨道交通领域变流行业的技术革新。”株洲所轨交技术中心副主任刘雄介绍，传统硅基IGBT的功率与开关频率的发展已经接近极限，而碳化硅能够有效提升开关频率，降低开关损耗，其高频化可以进一步降低无源器件的噪声、温度、体积与重量，提升装置应用的机动性、灵活性，是新一代牵引逆变器技术的主流发展方向。

中车株洲所与深圳地铁集团联合自主研发的国内首台地铁列车全碳化硅牵引逆变器，是基于最新一代宽禁带器件，V等级高压大功率SiC（碳化硅）MOSFET的高频化应用。通过从基础理论、关键技术、系统集成、试验考核等层面开展研究，该项目突破了全碳化硅器件应用、电路拓扑、高频控制等关键技术，打破国外行业技术的垄断，形成高频、高效、低耗的地铁牵引系统解决方案。特别是在节能化方面表现优异，经装车试验测试，同比传统硅基IGBT牵引逆变器的传动系统，综合能耗降低10%以上，牵引电机在中低速段噪声同比下降5分贝以上，温升同比降低40℃以上。

目前，该牵引逆变器已在深圳地铁1号线车辆上，无故障运营5个月以上，累计载客公里数超过6.5万公里。通过现场查看、审阅资料和质询讨论，评审专家组认为自主研发的全碳化硅牵引逆变器载客运营考核结果表明，其各项性能参数均达到世界先进水平，实现了预期项目效果，具备推广应用价值和前景，一致同意通过评审。

“全碳化硅牵引逆变器项目的成功，将为我们落实‘双碳战略’，加速轨道交通领域的技术创新与产品应用的快速转换，推动轨道交通产业向绿色、低碳方向发展提供新的选择。”刘雄表示。

来源：株洲新闻网