【国际时事】开创性项目将开发基于新材料的电子系统，推动智能电网发展

        巴塞罗那微电子研究所 (IMB-CNM-CSIC) 正在欧洲推进一项新的项目，旨在彻底改变能源格局，并为欧盟的绿色目标做出贡献。该项目重点部署下一代直流中压转换器，比目前的交流转换器更有效率，对于整合可再生能源至关重要。

        欧洲SAFEPOWER项目由Horizon Europe框架计划资助，旨在通过推进中压直流（MVDC）电网技术，彻底改变欧盟的电力分配。在CSIC巴塞罗那微电子研究所（IMB-CNM-CSIC）的领导下，随着电气化对脱碳和减少对俄罗斯化石燃料的依赖（REpowerEU计划）变得至关重要，该项目响应了可再生能源部署对高效、安全、灵活和负担得起的电力分配的需求。

        IMB-CNM-CSIC 功率器件和系统 (PDS) 小组项目协调员兼研究员 Xavier Perpiñà 说明：“我们通过专注于研究部署下一代 MVDC 转换器的关键技术来解决这一紧迫需求。这些转换器在中压水平（1-35 kV）运行，对于整合可再生能源，尤其是太阳能发电，在整个欧洲至关重要。” Perpiñà 补充说 “目前，并非所有这些技术，如中压功率器件，都在欧洲或全球范围内可用。”

        该项计划将为确立IMB-CNM-CSIC 在氧化镓晶体管设计和制造、智能碳化硅 MOSFET 晶体管设计以及功率器件创新芯片级电热分析方面的领导地位奠定基础。氧化镓和碳化硅因其电气特性、低损耗和高可靠性，在功率应用中是很有前途的半导体材料。电流转换器通常由硅制成。

        中压电网将电力从高压变电站传输到低压变电站，归功于电压转换器再由低压变电站输送到终端用户。

        目前，最广泛使用的交流电（AC）在长距离传输中存在重大能量损失，存储能力较差，并且与现代电子设备不兼容。因此，如果要实施可再生技术，则需要在中压范围内集成基于直流的系统，这将实现更有效的电网。

        Perpiñà解释说明：“这些技术将解决几个关键方面——首先，我们将研究创新性的在线和离线状态和健康监测 (C&HM) 解决方案，借助人工智能 (AI) 来预测和预防配电中断。” 故障预测是近年来电子设备开发中最受关注的方面之一，现在借助人工智能，对组件进行适当维护将使网络具有更长的使用寿命。IMB-CNM-CSIC 多年来一直在合作，以改善组件的价值链及其可靠性。其次，我们将研究更高效的碳化硅和氧化镓器件，并提出这些技术的新架构或转换器设计。通过这种开发，元件的复杂性将降低，从而提高可靠性。提高转换器的安全、可靠性、弹性和可负担性将带来更高效的电网。因此，SAFEPOWER 团队寻求“推动欧洲的能源转型”。这些解决方案将为非欧盟功率转换器制造商提供竞争优势。这也将是确保欧洲在能源市场领先地位的关键战略优势。”

        SAFEPOWER，更安全、更可靠的基于 WBG/UWBG 的 MVDC 功率转换器，为期四年，并刚刚在 IMB-CNM-CSIC 举行了第一次项目会议（10 月 24-25 日）。欧洲研究和开发的关键参与者参与了该项目的各个阶段（设计、生产、封装……）：英国的斯旺西大学和华威大学；法国的 CNRS（法国国家科学研究中心）和 UTTOP；拉脱维亚的 ISSP（固态物理研究所）；意大利的米兰理工大学；以及西班牙的 Clas-SiC 和 Power Electronics。

        该计划将为 IMB-CNM 在氧化镓晶体管的设计和制造、智能碳化硅 MOSFET 晶体管的设计以及功率器件的创新芯片级电热分析方面确立领先地位奠定基础。

 10 月 24 日和 25 日在 IMB-CNM 与合作伙伴举行启动会议。