Costul sistemului de stocare a energiei este alcătuit în principal din baterii și invertoare de stocare a energiei. Suma celor două constituie 80% din costul sistemului de stocare electrochimică a energiei, din care invertorul de stocare a energiei reprezintă 20%. Cristalul bipolar al rețelei izolatoare IGBT este materia primă din amonte a invertorului de stocare a energiei. Performanța IGBT determină performanța invertorului de stocare a energiei, reprezentând 20%-30% din valoarea invertorului.
Rolul principal al IGBT în domeniul stocării energiei este transformarea, conversia de frecvență, conversia intervoluțională etc., fiind un dispozitiv indispensabil în aplicațiile de stocare a energiei.
Figură: Modul IGBT
Materiile prime din amonte pentru variabilele de stocare a energiei includ IGBT, capacitate, rezistență, rezistență electrică, PCB etc. Printre acestea, IGBT încă depinde în principal de importuri. Există încă o diferență între nivelul tehnologic al IGBT-urilor autohtone și nivelul de top la nivel mondial. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea rapidă a industriei de stocare a energiei din China, se așteaptă ca procesul de domesticire a IGBT-urilor să se accelereze.
Valoarea aplicației de stocare a energiei IGBT
Comparativ cu fotovoltaica, valoarea stocării energiei prin IGBT este relativ mare. Stocarea energiei utilizează mai mult IGBT și SIC, implicând două legături: DCDC și DCAC, incluzând două soluții, și anume stocarea optică integrată și sistemul separat de stocare a energiei. În sistemul independent de stocare a energiei, numărul de dispozitive semiconductoare de putere este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cel al fotovoltaicelor. În prezent, stocarea optică poate reprezenta mai mult de 60-70%, iar un sistem separat de stocare a energiei reprezintă 30%.
Figură: Modul IGBT BYD
IGBT are o gamă largă de straturi de aplicare, ceea ce este mai avantajos decât MOSFET în invertoarele de stocare a energiei. În proiectele concrete, IGBT a înlocuit treptat MOSFET-ul ca dispozitiv principal al invertoarelor fotovoltaice și al generării de energie eoliană. Dezvoltarea rapidă a noii industrii de generare a energiei va deveni o nouă forță motrice pentru industria IGBT.
IGBT este dispozitivul principal pentru transformarea și transmiterea energiei
IGBT poate fi înțeles pe deplin ca un tranzistor care controlează curgerea electronică bidirecțională (multidirecțională) cu control al supapei.
IGBT este un dispozitiv semiconductor de putere compozit, cu control total al tensiunii, alcătuit dintr-o triodă bipolară BJT și un tub cu efect de câmp cu grilă izolatoare. Există două avantaje ale căderii de presiune.
Figura: Diagrama schematică a structurii modulului IGBT
Funcția de comutare a IGBT este de a forma un canal prin adăugarea unui pozitiv la tensiunea de poartă pentru a furniza curentul de bază tranzistorului PNP pentru a acționa IGBT-ul. Invers, adăugați tensiunea inversă a porții pentru a elimina canalul, treceți prin curentul de bază invers și opriți IGBT-ul. Metoda de acționare a IGBT este practic aceeași cu cea a MOSFET-ului. Trebuie doar să controleze polul de intrare N al unui MOSFET cu un singur canal, deci are caracteristici de impedanță de intrare ridicate.
IGBT este dispozitivul central de transformare și transmitere a energiei. Este cunoscut în mod obișnuit sub numele de „CPU” al dispozitivelor electrice și electronice. Fiind o industrie emergentă strategică națională, a fost utilizată pe scară largă în echipamente energetice noi și în alte domenii.
IGBT are multe avantaje, inclusiv impedanță de intrare ridicată, putere de control redusă, circuit de acționare simplu, viteză mare de comutare, curent de stare mare, presiune de deviere redusă și pierderi mici. Prin urmare, are avantaje absolute în mediul actual al pieței.
Prin urmare, IGBT a devenit cea mai populară pe piața actuală a semiconductorilor de putere. Este utilizat pe scară largă în multe domenii, cum ar fi generarea de energie nouă, vehicule electrice și pile de încărcare, nave electrificate, transmisie de curent continuu, stocarea energiei, controlul electric industrial și economisirea energiei.
Figura:InfineonModul IGBT
Clasificarea IGBT
Conform structurii diferite a produsului, IGBT-urile sunt de trei tipuri: cu o singură țeavă, modul IGBT și modul inteligent de alimentare (IPM).
(Piloți de încărcare) și alte domenii (în mare parte astfel de produse modulare vândute pe piața actuală). Modulul inteligent de alimentare IPM este utilizat pe scară largă în principal în domeniul electrocasnicelor albe, cum ar fi aparatele de aer condiționat cu invertor și mașinile de spălat cu conversie de frecvență.
În funcție de tensiunea scenariului de aplicație, IGBT-urile au tipuri precum tensiune ultra-joasă, tensiune joasă, tensiune medie și tensiune înaltă.
Printre acestea, IGBT-ul utilizat de vehiculele cu energie nouă, controlul industrial și electrocasnice este în principal de medie tensiune, în timp ce transportul feroviar, generarea de energie electrică nouă și rețelele inteligente au cerințe de tensiune mai mari, utilizând în principal IGBT de înaltă tensiune.
IGBT apare în mare parte sub formă de module. Datele IHS arată că proporția dintre module și tubul individual este de 3:1. Modulul este un produs semiconductor modular, realizat dintr-un cip IGBT și un cip FWD (diodă continuă) printr-o punte de circuit personalizată și prin rame, substraturi și substraturi din plastic etc.
Msituația pieței:
Companiile chineze se dezvoltă rapid și depind în prezent de importuri
În 2022, industria IGBT din țara mea a avut o producție de 41 de milioane, cu o cerere de aproximativ 156 de milioane și o rată de autosuficiență de 26,3%. În prezent, piața internă IGBT este ocupată în principal de producători străini precum Yingfei Ling, Mitsubishi Motor și Fuji Electric, dintre care cea mai mare proporție o deține Yingfei Ling, care reprezintă 15,9%.
Piața modulelor IGBT CR3 a atins 56,91%, iar cota totală a producătorilor autohtoni Star Director și CRRC, de 5,01%, a fost de 5,01%. Cota de piață a primilor trei producători la nivel global pentru dispozitivele split IGBT a ajuns la 53,24%. Producătorii autohtoni au intrat în top zece cote de piață la nivel global pentru dispozitivele IGBT, cu o cotă de piață de 3,5%.
IGBT apare în mare parte sub formă de module. Datele IHS arată că proporția dintre module și tubul individual este de 3:1. Modulul este un produs semiconductor modular, realizat dintr-un cip IGBT și un cip FWD (diodă continuă) printr-o punte de circuit personalizată și prin rame, substraturi și substraturi din plastic etc.
Msituația pieței:
Companiile chineze se dezvoltă rapid și depind în prezent de importuri
În 2022, industria IGBT din țara mea a avut o producție de 41 de milioane, cu o cerere de aproximativ 156 de milioane și o rată de autosuficiență de 26,3%. În prezent, piața internă IGBT este ocupată în principal de producători străini precum Yingfei Ling, Mitsubishi Motor și Fuji Electric, dintre care cea mai mare proporție o deține Yingfei Ling, care reprezintă 15,9%.
Piața modulelor IGBT CR3 a atins 56,91%, iar cota totală a producătorilor autohtoni Star Director și CRRC, de 5,01%, a fost de 5,01%. Cota de piață a primilor trei producători la nivel global pentru dispozitivele split IGBT a ajuns la 53,24%. Producătorii autohtoni au intrat în top zece cote de piață la nivel global pentru dispozitivele IGBT, cu o cotă de piață de 3,5%.
Data publicării: 08 iulie 2023
