Koszt systemu magazynowania energii składa się głównie z akumulatorów i falowników do magazynowania energii. Łącznie te dwa elementy stanowią 80% kosztu elektrochemicznego systemu magazynowania energii, z czego 20% przypada na falownik do magazynowania energii. Bipolarny kryształ IGBT z siatką izolacyjną jest podstawowym surowcem do budowy falownika do magazynowania energii. Wydajność IGBT determinuje wydajność falownika do magazynowania energii, stanowiąc 20–30% jego wartości.
Główną rolą IGBT w dziedzinie magazynowania energii jest transformator, konwersja częstotliwości, konwersja interwolucyjna itp., co jest niezbędnym urządzeniem w zastosowaniach magazynowania energii.
Rysunek: Moduł IGBT
Surowce do magazynowania energii obejmują tranzystory IGBT, pojemność, rezystancję, rezystancję elektryczną, PCB itp. Spośród nich, tranzystory IGBT nadal w dużej mierze zależą od importu. Nadal istnieje luka między krajowymi tranzystorami IGBT na poziomie technologicznym a wiodącymi na świecie. Jednak wraz z szybkim rozwojem chińskiego sektora magazynowania energii, oczekuje się również przyspieszenia procesu udomowienia tranzystorów IGBT.
Wartość zastosowania magazynowania energii IGBT
W porównaniu z fotowoltaiką, wartość magazynowania energii w tranzystorach IGBT jest stosunkowo wysoka. Magazynowanie energii wykorzystuje więcej tranzystorów IGBT i SIC, wykorzystując dwa połączenia: DCDC i DCAC, co obejmuje dwa rozwiązania: zintegrowany optyczny system magazynowania energii i oddzielny system magazynowania energii. W niezależnym systemie magazynowania energii liczba półprzewodnikowych elementów mocy jest około 1,5 razy większa niż w fotowoltaice. Obecnie magazynowanie optyczne może stanowić ponad 60-70%, a oddzielny system magazynowania energii – 30%.
Rysunek: Moduł BYD IGBT
Tranzystor IGBT ma szeroki zakres zastosowań, co jest korzystniejsze niż tranzystor MOSFET w falownikach magazynujących energię. W rzeczywistych projektach tranzystor IGBT stopniowo zastąpił tranzystor MOSFET jako element bazowy falowników fotowoltaicznych i turbin wiatrowych. Szybki rozwój sektora nowych technologii energetycznych stanie się nową siłą napędową dla branży tranzystorów IGBT.
IGBT to główne urządzenie do przetwarzania i przesyłu energii
IGBT można w pełni rozumieć jako tranzystor kontrolujący dwukierunkowy (wielokierunkowy) przepływ prądu elektronicznego za pomocą sterowania zaworowego.
IGBT to kompozytowy, w pełni sterowany, sterowany napięciem element półprzewodnikowy mocy, składający się z bipolarnej triody BJT i lampy polowej z siatką izolacyjną. Zalety: dwa aspekty spadku ciśnienia.
Rysunek: Schematyczny diagram struktury modułu IGBT
Funkcja przełączająca tranzystora IGBT polega na utworzeniu kanału poprzez dodanie dodatniego bieguna do napięcia bramki, aby dostarczyć prąd bazy do tranzystora PNP i wysterować tranzystor IGBT. I odwrotnie, dodanie odwrotnego napięcia drzwi eliminuje kanał, przepływa przez odwrotny prąd bazy i wyłącza tranzystor IGBT. Metoda sterowania tranzystorem IGBT jest zasadniczo taka sama jak w przypadku tranzystora MOSFET. Wymaga jedynie sterowania biegunem wejściowym N jednokanałowego tranzystora MOSFET, co zapewnia wysoką impedancję wejściową.
Tranzystor IGBT to podstawowe urządzenie w procesie przetwarzania i przesyłu energii. Jest powszechnie znany jako „procesor” urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Jako strategiczny, rozwijający się przemysł o zasięgu krajowym, jest szeroko stosowany w nowych urządzeniach energetycznych i innych dziedzinach.
IGBT ma wiele zalet, w tym wysoką impedancję wejściową, niską moc sterującą, prosty układ sterujący, dużą prędkość przełączania, duży prąd w stanie spoczynku, niskie ciśnienie odchylania i małe straty. Dzięki temu ma on zdecydowaną przewagę w obecnej sytuacji rynkowej.
Dlatego tranzystory IGBT stały się najpopularniejszym rozwiązaniem na obecnym rynku półprzewodników mocy. Są szeroko stosowane w wielu obszarach, takich jak wytwarzanie energii elektrycznej, pojazdy elektryczne i stacje ładowania, zelektryfikowane statki, przesył prądu stałego, magazynowanie energii, przemysłowe sterowanie elektryczne i oszczędzanie energii.
Postać:InfineonModuł IGBT
Klasyfikacja IGBT
Ze względu na strukturę produktu IGBT można podzielić na trzy typy: jednorurowy, moduł IGBT i inteligentny moduł mocy IPM.
(Ładowanie akumulatorów) i inne zastosowania (głównie produkty modułowe dostępne obecnie na rynku). Inteligentny moduł zasilania IPM jest szeroko stosowany w białych urządzeniach gospodarstwa domowego, takich jak klimatyzatory inwerterowe i pralki z konwersją częstotliwości.
W zależności od napięcia zastosowania IGBT dzieli się na typy: ultraniskonapięciowe, niskonapięciowe, średnionapięciowe i wysokonapięciowe.
Tranzystor IGBT stosowany w pojazdach napędzanych nowymi źródłami energii, urządzeniach przemysłowych i sprzęcie gospodarstwa domowego jest głównie tranzystorem średniego napięcia, podczas gdy w transporcie kolejowym, wytwarzaniu nowych energii i inteligentnych sieciach energetycznych obowiązują wyższe wymagania napięciowe i stosuje się głównie tranzystory IGBT wysokiego napięcia.
IGBT występuje głównie w postaci modułów. Dane IHS pokazują, że stosunek modułów do pojedynczej lampy wynosi 3:1. Moduł to modułowy produkt półprzewodnikowy, wykonany z układu IGBT i układu FWD (diody ciągłej) poprzez specjalnie zaprojektowany mostek obwodowy, a także plastikowe ramki, podłoża i inne elementy.
Msytuacja rynkowa:
Chińskie firmy rozwijają się szybko i obecnie są uzależnione od importu
W 2022 roku produkcja tranzystorów IGBT w moim kraju wyniosła 41 milionów, popyt około 156 milionów, a wskaźnik samowystarczalności wyniósł 26,3%. Obecnie krajowy rynek IGBT jest zdominowany przez producentów zagranicznych, takich jak Yingfei Ling, Mitsubishi Motors i Fuji Electric, z których największy udział ma Yingfei Ling, wynoszący 15,9%.
Rynek modułów IGBT CR3 osiągnął 56,91%, a łączny udział krajowych producentów, według danych Star Director i CRRC, wyniósł 5,01%. Udział trzech największych producentów w globalnym rynku rozdzielonych układów IGBT wyniósł 53,24%. Krajowi producenci znaleźli się w pierwszej dziesiątce globalnego rynku rozdzielonych układów IGBT z udziałem na poziomie 3,5%.
IGBT występuje głównie w postaci modułów. Dane IHS pokazują, że stosunek modułów do pojedynczej lampy wynosi 3:1. Moduł to modułowy produkt półprzewodnikowy, wykonany z układu IGBT i układu FWD (diody ciągłej) poprzez specjalnie zaprojektowany mostek obwodowy, a także plastikowe ramki, podłoża i inne elementy.
Msytuacja rynkowa:
Chińskie firmy rozwijają się szybko i obecnie są uzależnione od importu
W 2022 roku produkcja tranzystorów IGBT w moim kraju wyniosła 41 milionów, popyt około 156 milionów, a wskaźnik samowystarczalności wyniósł 26,3%. Obecnie krajowy rynek IGBT jest zdominowany przez producentów zagranicznych, takich jak Yingfei Ling, Mitsubishi Motors i Fuji Electric, z których największy udział ma Yingfei Ling, wynoszący 15,9%.
Rynek modułów IGBT CR3 osiągnął 56,91%, a łączny udział krajowych producentów, według danych Star Director i CRRC, wyniósł 5,01%. Udział trzech największych producentów w globalnym rynku rozdzielonych układów IGBT wyniósł 53,24%. Krajowi producenci znaleźli się w pierwszej dziesiątce globalnego rynku rozdzielonych układów IGBT z udziałem na poziomie 3,5%.
Czas publikacji: 08-07-2023
