Neue Geschäftsmodelle durch Integration von Kommunikations- und Sicherheitstechnologien in intelligente Leistungshalbleitermodule

Transkript

1 Neue Geschäftsmodelle durch Integration von Kommunikations- und Sicherheitstechnologien in intelligente Leistungshalbleitermodule Karsten Schoo, Infineon Technologies AG Fachtagung Industrie

2 Agenda 1 IGBT Module, Anwendungen und Trends 2 Infineon s neues High Power IPM MIPAQ Pro 3 Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle 4 Zusammenfassung 2

3 Agenda 1 IGBT Module, Anwendungen und Trends 2 Infineon s neues High Power IPM MIPAQ Pro 3 Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle 4 Zusammenfassung 3

4 Kernapplikationen Division IPC IPC Industrial Power & Control Energieerzeugung Übertragung Energieverbrauch Erneuerbare Energien HVDC Haushaltsgeräte Drives Traktion 1kW 10MW bis zu 10GW 100W 2MW Marktgröße IGBT Produkte in 2014 Marktanteil Infineon ,4 Mrd $ 24% Source: IHS, The World Market for Power Semiconductor Discretes and Modules 2015 Edition, published 28th of August 2015, last update 11th of September 4

5 IGBT-Module im Frequenzumrichter Insulated Gate Bipolar Transistoren für alle Leistungsklassen Eingangs-Gleichrichter Zwischenkreis Ausgangs-Wechselrichter IGBT Sinus 50Hz Sinus variabel Easy EconoPACK EconoDUAL PrimePACK 5

6 Intelligente Leistungsmodule (IPM) Integration von Elektronik ins Leistungsmodul IPM Integration von IGBT, Treibern und ggf. weiteren Komponenten in das Leistungsmodul Vorteile Kürzeres Time-to-Market Geringerer Ressourceneinsatz Platz- und Kosteneinsparungen (abhängig von der Anwendung) Applikationen Waschmaschinen, Kühlschränke, Klimaanlagen Spezialantriebe Solar Zentralwechselrichtiger Windkraftanlagen CIPOS mini MIPAQ serve MIPAQ Pro 6

7 Trends am Beispiel von Windkraftanlagen Kostendruck als Initiator für neue Trends 2MW Windkraftanlage: 12 intelligente Leistungsmodule in einem 4Q-Vollumrichter Längere Verfügbarkeit im Feld, z. B. durch Überwachung von Betriebsparametern Höhere Leistungsdichte Trends Verkürzen Time-to-Market durch kürzere Design-in Zyklen Wachsende Bedeutung des Ersatzteil- und Servicegeschäfts 7

8 Agenda 1 IGBT Module, Anwendungen und Trends 2 Infineon s neues High Power IPM MIPAQ Pro 3 Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle 4 Zusammenfassung 8

9 Infineon's neues High Power IPM Intelligente Lösung für MW Anwendungen MIPAQ Pro A new Dimension of Smart Protection 1200 V oder 1700 V Bis zu 2400 A Halbbrücke IGBT Treiber Kühlkörper Sensoren Digitale Überwachung Bus-Kommunikation 9

10 I/I nom [%] Smart Protection Überwachung der Betriebsparameter Sicherer Betriebsbereich T vjop 150 C Einstellbare Warnsignale T vjop Berechnung 25 t Angelegte DC Spannung [V] Überwachung der wichtigsten Betriebsparameter wie I out, U DC,T PCB, f sw Berechnung der Betriebstemperatur von IGBT T vjop IGBT und Diode T vjop Diode 10

11 Kommunikation Auslesen und Parametrieren der Betriebsparameter möglich Verfügbare Daten Anwendungs-Controller Modbus Temperatur IGBT T vjop Temperatur PCB T PCB Ausgangsstrom I out Zwischenkreisspannung U DC Schaltfrequenz f sw Warnungen Fehlermeldungen Überwachen und Visualisieren der Betriebszustände 11

12 MIPAQ Pro Authentifikation Kontrolle des Ersatzteilgeschäfts durch Infineon Security µc Applikationssteuerung MIPAQ Pro Authentifizierungsanfrage wird an das MIPAQ Pro geschickt Authentifizierungsantwort des Security Chips wird an Applikationssteuerung geschickt Anfrag via Modbus IFX security µc Übereinstimmung Antwort via Modbus Infineon Zertifikat Kundenspezifisches Zertifikat Das Kundensystem erhält eine Antwort, ob das Produkt ein originales Infineon Produkt ist (IFX Zertifikat) für einen bestimmten Kunden gebaut wurde (kundenspezifisches Zertifikat) Kontrolle des Ersatzteilgeschäfts 12

13 Agenda 1 IGBT Module, Anwendungen und Trends 2 Infineon s neues High Power IPM MIPAQ Pro 3 Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle 4 Zusammenfassung 13

14 Neue Geschäftsmodelle durch Überwachungsfunktionen Anwendungs-Controller Vision: Vorhersagbarkeit von Ausfällen Frühzeitiges Erkennen von auffälligem Verhalten Frühzeitiges Reagieren im System Analysieren der Daten aus der Ferne durch Experten Aggregieren und Verknüpfen der Daten auf höhere Ebene Anreicherung der Geschäftsmodelle durch Serviceaspekte Neue Finanzmodelle realisierbar durch kontinuierliches Servicegeschäft 14

15 Heutiges Geschäftsmodell Instandhaltungsunternehmen können eine große Rolle spielen Verkauft Windkraftanalage Betreiber des Windparks Repariert Windkraftanalage nach der Garantiezeit Hersteller Windkraftanalage Verkauft Leistungshalbleiter Repariert Windkraftanalage während der Garantiezeit Verkauft Leistungshalbleiter als Ersatzteil Verkauft Ersatzteile Instandhaltungsunternehmen Infineon Distribution Verkauft Leistungshalbleiter als Ersatzteil 15

16 Drei Kaufoptionen für den Betreiber Risiko: Fehlerhafter Einbau von Ersatzteilen Hersteller der Windkraftanalage Drittanbieter Drittanbieter Originalprodukt Originalprodukt Fälschung Konsequenzen Umsatz, der durch Ersatzteile und Reparaturarbeiten generiert wird, geht an den Drittanbieter anstatt an den Hersteller der Windkraftanalage Bestehendes Risiko, dass Ersatzteile falsch oder sogar falsche Teile eingebaut werden Produktfälschungen könnten verwendet werden 16

17 Kontrollierbares Ersatzteilgeschäft Anwendungsfall des kontrollierten Ersatzteilgeschäfts Verkauft Windkraftanlage Hersteller Windkraftanlage Verkauft Ersatzteile Betreiber des Windparks Verkauft Leistungshalbleiter Infineon Repariert Windkraftanlage auch nach der Garantiezeit Umsatz, der durch Reparaturarbeiten generiert wird, geht an den Hersteller der Windkraftanlage Geringere Ausfallzeiten, da die Windmühle fachgerecht repariert wird und die richtigen Ersatzteile eingesetzt werden Fälschungen werden ausgeschlossen 17

18 Agenda 1 IGBT Module, Anwendungen und Trends 2 Infineon s neues High Power IPM MIPAQ Pro 3 Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle 4 Zusammenfassung 18

19 Zusammenfassung Trends bei Leistungshalbleitermodulen Höhere Leistungsdichte Verkürzen des Time-to-Market Wachsende Bedeutung des Ersatzteilund Servicegeschäfts Überwachung von Betriebsparametern MIPAQ Pro ist ein neues High Power IPM mit Integration von Datenspeichern Sicherheitschips Die Integration ermöglicht es Geschäftsmodelle um Serviceaspekte zu ergänzen Das Ersatzteilgeschäft besser zu kontrollieren 19

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