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下一代电力电子技术:美国的就业稻草
DQZHAN讯:下一代电力电子技术:美国的就业稻草
1月15日,美国总统奥巴马在北卡罗来纳州立大学高调宣布,以该校为核心建立“下一代电力电子技术国家制造业**研究所”(以下简称“电力电子技术**中心”)。作为规划中的国家先进制造业**中心之一,以下一代电力电子技术和设备制造为研发对象的***制造业**中心正式进入人们的视线。
为振兴美国制造业,奥巴马于2012年3月宣称创建美国“制造业**中心(IMIs)”,并在2013年国情咨文中正式宣布投资10亿美元创建15个IMIs,除已经建立的一个以3D打印机为研发制造对象的**中心外,在2013年新建3个;同年7月,奥巴马再次提出在未来10年建立45个IMIs。
研究对象:宽带隙半导体技术
电力电子技术是一门将电子技术应用于电力领域的新兴技术,它使用电力电子器件改变和控制通过网络的电功率,其产品可广泛应用于企业、**、公共设施和普通消费者。下一代电力电子设备具有体积小、可靠性强和节能的优点,如目前已应用于LED灯和平板电视中的宽带隙半导体材料等。
上世纪初以来,硅半导体技术的应用极大地改变了计算、通信和能源等行业,向消费者和经济活动提供了强大甚至是不可思议的工具。今天,硅基电子在一些关键应用领域已经面临很大局限,而宽带隙半导体则向人们展现出一个新的机遇,即更小、更快、更便宜和更高效的电力电子技术将应用于个人电子设备、电动车辆、可再生能源并网、工业级变速传动马达和更为智能、灵活的输电网络等。
硅在室温下的带隙为1.1电子伏特(eV),宽带隙半导体是指在室温下带隙大于2.0eV的半导体材料。与硅基半导体技术相比,宽带隙半导体不仅能在更高的温度下稳定运行,而且在高压、高频状态下,更为耐用和可靠,能以较少的电能,获得**的运行能力。该技术不仅可以大大缩小消费电子设备的体积,而且能够把发电厂变得只有手提箱大小。
目的:技术先行,抢占市场,增加就业
奥巴马政府认为,建立“电力电子技术**中心”目的是,通过加强宽带隙半导体技术的研发和产业化,使美国占领这个正在出现的规模*大、发展*快的新兴市场,这个市场将涵盖从家用电器到工业设备制造,从电信技术到清洁能源技术等众多领域,并且为美国创造出一大批高收入就业岗位。
该中心计划在今后5年,通过对宽带隙半导体技术的研发,制造出比目前硅基电力电子设备更具性价比的下一代节能、大功率电子芯片和器件,并通过对电力电子设备的改进,使汽车、消费电子和电网等更快、更小、更高效。该中心将建立一个协作网,不仅致力于下一代电力电子设备研究,还将制造、演示和调配新电力电子器件的能力和产品性能,以及它所产生的影响,包括对地区和全美商业活动、劳动力技能、制造业竞争力和培育未来经济增长点等带来的影响。
组织结构:由官企研等共同构建,机制灵活
“电力电子技术**中心”总部位于北卡罗来纳州立大学,其中包括供中心成员分享的研发设施和实验设备,以及劳动力开发与教育项目等,目前成员包括18家公司、7所高校和实验室。美国能源部先进制造业办公室在今后5年里将向**中心提供7000万美元的财政支持,另有7000万美元配套资金分别来自企业、高校等**中心成员和北卡罗来纳州政府。
实际上,美国近年来新建的每一个**中心都是由众多研究机构、企业和培训机构等组成的综合性区域网络,目的是在基础研究与产品开发之间架起一座及时联通的桥梁,把企业、高校、研究和培训机构及相关政府部门等有机地联合在一起,共同把人力物力投向投入产出比*优的前沿技术领域,以获得*大化收益。
奥巴马提出建立45个制造业**中心的设想,目前尚未获得国会的立法支持。当前的资金来源只能依靠行政命令,出自有研发预算的部门,如国防部、能源部、商务部、航空局和国家科学基金会等,支持力度有限。为顺利实施该计划,奥巴马政府正在游说国会通过立法,以获得稳定的专项财政资金支持。
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