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热电半导体技术 凸显巨大市场潜力

2018年10月25日,由LG伊诺特主办的“热电半导体技术论坛”在上海环球港凯悦酒店隆重举办。本场会议邀请了热电半导体领域专家、学者,以及家电、汽车等主要业界专业人士约300多人出席,旨在分享最新热电半导体技术与应用实例,拓展中国热电半导体市场。在会议间隙,OFweek维科网有幸采访到LG伊诺特CEO朴钟硕、LG伊诺特CTO权一根、LG伊诺特李亨仪博士、以及上海硅酸盐研究所柏强胜博士。围绕最新热电半导体技术,以及相关产业应用内容进行了探讨。

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LG伊诺特将中国选为其全球论坛的首个举办地,背后有着深入的考量和长远计划。在采访的过程中,可以看得出来LG伊诺特对中国巨大的潜在市场寄予了厚望,并且已经为此做了许多准备。通过举办该论坛,LG伊诺特将其最新的热电半导体技术在中国市场推广,希望借此契机寻找更多产业合作机会,进一步激活中国的热电半导体市场。

革新温度控制方式

热电半导体运用帕尔帖效应,对一端冷、一端热的半导体元件进行供电,并运用席贝克效应,借由温度差而产生电流。有别于传统的压缩机控温方式,热电半导体通过供电来实现冷却和加热温度控制。这种新型的温度控制方式,不会受到外部温度变化的干扰,可以精密控制所需的温度。并且可以回收废热,再将其转化为电能,进而获得重新利用,是一种非常环保的技术。

据LG伊诺特李亨仪博士介绍,热电半导体开辟出了一个全新的领域,是非常具有创新性的新技术。LG伊诺特自主开发的纳米晶材料具有人体头发十万分之一的纳米单位的超细微结晶结构。上海硅酸盐研究所柏强胜博士介绍,以前的热电半导体是单结晶结构,而LG伊诺特所做的是多结晶结构。与单结晶结构相比,新型的多结晶结构在效率方面提升非常明显,大约可以实现30%的提升。在尺寸方面,也可以实现30%到40%的降低。在特性上大幅的提升非常匹配市场需求,对于其在商业市场的开拓,实现多结晶热电半导体的量产化是非常关键的一步,在这方面,LG伊诺特已经成功实现。

由于温度控制和能源效率的提升是非常普遍的需求,热电半导体可以涉入的领域非常广泛,大致可以分为家电、车载、产业三大领域。目前,LG伊诺特已经将这项技术引入了家电领域,制作出无振动、无噪声、无污染的恒温红酒柜、抽屉式小冰箱等产品。而在车载领域,使用热电半导体技术的通风座椅能带给乘客更舒适的乘坐体验。

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新型环保技术 高度匹配社会发展需求

目前,全球环境的污染问题已经是不争的现实,气温正逐年上升,异常的气候导致海平面不断上升。在这种境况之下,环保理念也愈加深入人心。LG伊诺特CEO朴钟硕表示,热电半导体是让人们生活变得更加环保、便利的革新技术,可以实现能源的高效利用,以及重复利用,对社会发展有深远意义。

全球工业生产规模无比巨大,消耗了难记计量的能源,在能源使用过程中有很大一部分被白白浪费掉。使用热电半导体后,能够有效回收这些浪费能源,并进行再利用。据LG伊诺特李亨仪博士介绍,目前,LG伊诺特正在将这种技术向车载电池散热、汽车废热发电,以及船舶废热、产业废热领域拓展,加强能源的回收再利用。

随着中国社会环境的转变,整个社会开始向晚婚晚育的低生育率方向发展,越来越多人开始了独居生活。在这种背景下,一人用家具、电器需求量增加,市场缺口不断扩大,产品向轻薄小型化方向发展。

针对这种情境的需求,LG伊诺特已经将热电半导体技术应用在各类家电产品上,如红酒柜、抽屉式冰箱、冷暖床垫、智能花盆、通风背包等产品。使用压缩机方式的小型冰箱的噪音是29dB,而使用热电半导体最多可将噪音降低至19dB。这些产品拥有更高的能源使用效率,低噪声、低震动等优点,在兼顾实用性的同时,大大节省了空间,与用户需求非常匹配。

应用领域广泛 市场潜力巨大

目前,LG伊诺特的热电半导体模组已经应用在红酒柜、抽屉型冰箱、智能花盆、冷暖杯托、冷暖床垫、通风背包、通风座椅等产品上。而在船舶废热回收领域,LG伊诺特正在与韩国的公司进行合作开发。热电半导体的拓展方向远不止如此,未来将在汽车车载、物联网相关领域获得更大拓展空间。

随着通信技术的快速演进,5G技术的全面商用化即将到来,物联网也将渗入日常生活的各个领域。LG伊诺特CEO朴钟硕认为,未来人与环境的交互方式将会产生重大变革,除了听觉、视觉交互方式的改变外,对身体触感方面的交互需求将会获得进一步发展,打破空间限制的精细化温度控制将会大有作为。对此,可穿戴设备,IoT设备的种类和需求均会获得大幅增长。人体和自然环境相互接触,不管是VR还是其他穿戴设备,均会有对温度精准控制的需求。从这个趋势来看,智能手机、VR技术、可穿戴设备、人机交互等方面都将会有很大市场。

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据LG伊诺特CEO朴钟硕介绍,LG伊诺特目前对电动车,无人驾驶汽车方面的市场比较关注。伴随着智能汽车的快速发展, 5G通信设施、动力电池、传感器等设备的增加,给汽车散热带来了新的要求与机遇。比如在电池方面,为了提高电池的效率,就必须要将温度控制在一定的范围之内,必须要用到这项技术。而对于车辆内部的冷却,像冷暖座椅、冷暖杯托都已经在使用。

LG伊诺特CTO权一根介绍,LG伊诺特在韩国龟尾(Gumi)打造了热电半导体专属生产线,从去年7月开始,大约过了1年时间,LG伊诺特已经开发好了量产设备,预定将于2019年上半年量产。LG伊诺特CEO朴钟硕表示,今后的市场环境、市场方向,都非常适合热电半导体未来的发展,而LG伊诺特可以提供从热电半导体材料器件模块的 R&D、生产,到质量管理的一整套服务。

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