Stroški sistema za shranjevanje energije so v glavnem sestavljeni iz baterij in pretvornikov za shranjevanje energije. Skupaj oba predstavljata 80 % stroškov elektrokemičnega sistema za shranjevanje energije, od tega pretvornik za shranjevanje energije predstavlja 20 %. Izolacijska mreža IGBT, bipolarni kristal, je vhodna surovina pretvornika za shranjevanje energije. Zmogljivost IGBT določa zmogljivost pretvornika za shranjevanje energije in predstavlja 20 %–30 % vrednosti pretvornika.
Glavna vloga IGBT na področju shranjevanja energije je pretvorba transformatorjev, frekvenčnih pretvorb, intervolucijskih pretvorb itd., kar je nepogrešljiva naprava v aplikacijah za shranjevanje energije.
Slika: IGBT modul
Med surovinami za shranjevanje energije, ki so v ospredju, so IGBT, kapacitivnost, upornost, električna upornost, PCB itd. Med njimi je IGBT še vedno v veliki meri odvisen od uvoza. Med domačimi IGBT-ji na tehnološki ravni in vodilnimi na svetu še vedno obstaja vrzel. Vendar pa se s hitrim razvojem kitajske industrije shranjevanja energije pričakuje tudi pospešitev procesa udomačitve IGBT-jev.
Vrednost uporabe shranjevanja energije IGBT
V primerjavi s fotovoltaiko je vrednost shranjevanja energije IGBT relativno visoka. Shranjevanje energije uporablja več IGBT in SIC, vključuje dve povezavi: DCDC in DCAC, vključno z dvema rešitvama, in sicer integriranim optičnim shranjevanjem in ločenim sistemom za shranjevanje energije. V neodvisnem sistemu za shranjevanje energije je količina polprevodniških naprav močnostne napetosti približno 1,5-krat večja od fotovoltaike. Trenutno lahko optično shranjevanje predstavlja več kot 60-70 %, ločen sistem za shranjevanje energije pa 30 %.
Slika: BYD IGBT modul
IGBT ima širok spekter aplikacijskih slojev, kar je v primerjavi z MOSFET-i v razsmernikih za shranjevanje energije ugodnejše. V dejanskih projektih je IGBT postopoma nadomestil MOSFET kot osrednjo napravo fotonapetostnih razsmernikov in proizvodnje vetrne energije. Hiter razvoj nove industrije proizvodnje električne energije bo postal nova gonilna sila za industrijo IGBT.
IGBT je osrednja naprava za pretvorbo in prenos energije
IGBT lahko v celoti razumemo kot tranzistor, ki krmili elektronski dvosmerni (večsmerni) pretok s krmiljenjem ventilov.
IGBT je kompozitna polprevodniška naprava s popolnim krmiljenjem napetosti, ki jo sestavljata bipolarna trioda BJT in izolacijska mrežasta poljska cev. Prednosti padca tlaka sta dva vidika.
Slika: Shematski diagram strukture IGBT modula
Funkcija stikala IGBT je, da tvori kanal z dodajanjem pozitivne napetosti na vratih, da se zagotovi bazni tok PNP tranzistorja za krmiljenje IGBT. Nasprotno, dodajanje inverzne napetosti na vratih izloči kanal, steče skozi povratni bazni tok in IGBT izklopi. Način krmiljenja IGBT je v osnovi enak kot pri MOSFET-u. Krmili le vhodni pol N enokanalnega MOSFET-a, zato ima visoke vhodne impedance.
IGBT je osrednja naprava za pretvorbo in prenos energije. Splošno je znana kot »CPU« električnih elektronskih naprav. Kot nacionalna strateška vzhajajoča industrija se pogosto uporablja v novi energetski opremi in na drugih področjih.
IGBT ima številne prednosti, vključno z visoko vhodno impedanco, nizko krmilno močjo, preprostim krmilnim vezjem, hitro preklopno hitrostjo, velikim tokom v stanju mirovanja, zmanjšanim preusmeritvenim tlakom in majhnimi izgubami. Zato ima v trenutnem tržnem okolju absolutne prednosti.
Zato je IGBT postal najbolj razširjen na trenutnem trgu močnostnih polprevodnikov. Široko se uporablja na številnih področjih, kot so nova proizvodnja energije, električna vozila in polnilni piloti, elektrificirane ladje, prenos enosmernega toka, shranjevanje energije, industrijski električni nadzor in varčevanje z energijo.
Slika:InfineonIGBT modul
Klasifikacija IGBT
Glede na različno strukturo izdelka obstajajo tri vrste IGBT: enocevni, IGBT modul in pametni napajalni modul IPM.
(Polnilni piloti) in druga področja (večinoma modularni izdelki, ki se trenutno prodajajo na trgu). Inteligentni napajalni modul IPM se pogosto uporablja predvsem na področju belih gospodinjskih aparatov, kot so inverterske klimatske naprave in pralni stroji s frekvenčno pretvorbo.
Glede na napetost scenarija uporabe ima IGBT vrste, kot so ultra nizka napetost, nizka napetost, srednja napetost in visoka napetost.
Med njimi so IGBT-ji, ki jih uporabljajo nova energetska vozila, industrijski nadzor in gospodinjski aparati, večinoma srednjenapetostni, medtem ko imajo železniški tranzit, nova proizvodnja energije in pametna omrežja višje napetostne zahteve, predvsem z uporabo visokonapetostnih IGBT-jev.
IGBT se večinoma pojavlja v obliki modulov. Podatki IHS kažejo, da je razmerje modulov in posameznih cevi 3:1. Modul je modularni polprevodniški izdelek, izdelan iz IGBT čipa in FWD (čipa z neprekinjenim diodnim vezjem) prek prilagojenega mostičnega vezja ter prek plastičnih okvirjev, substratov in substratov itd.
Mrazmere na trgu:
Kitajska podjetja hitro rastejo in so trenutno odvisna od uvoza.
Leta 2022 je industrija IGBT v moji državi proizvedla 41 milijonov enot, povpraševanje pa približno 156 milijonov, stopnja samozadostnosti pa je bila 26,3 %. Trenutno domači trg IGBT v glavnem zasedajo tuji proizvajalci, kot so Yingfei Ling, Mitsubishi Motor in Fuji Electric, med katerimi ima največji delež Yingfei Ling, ki znaša 15,9 %.
Trg IGBT modulov CR3 je dosegel 56,91 %, skupni delež domačih proizvajalcev Star Director in CRRC pa je znašal 5,01 %. Tržni delež treh največjih proizvajalcev na svetovnih IGBT deljenih napravah je dosegel 53,24 %. Domači proizvajalci so se s 3,5-odstotnim tržnim deležem uvrstili med deset največjih svetovnih IGBT naprav.
IGBT se večinoma pojavlja v obliki modulov. Podatki IHS kažejo, da je razmerje modulov in posameznih cevi 3:1. Modul je modularni polprevodniški izdelek, izdelan iz IGBT čipa in FWD (čipa z neprekinjenim diodnim vezjem) prek prilagojenega mostičnega vezja ter prek plastičnih okvirjev, substratov in substratov itd.
Mrazmere na trgu:
Kitajska podjetja hitro rastejo in so trenutno odvisna od uvoza.
Leta 2022 je industrija IGBT v moji državi proizvedla 41 milijonov enot, povpraševanje pa približno 156 milijonov, stopnja samozadostnosti pa je bila 26,3 %. Trenutno domači trg IGBT v glavnem zasedajo tuji proizvajalci, kot so Yingfei Ling, Mitsubishi Motor in Fuji Electric, med katerimi ima največji delež Yingfei Ling, ki znaša 15,9 %.
Trg IGBT modulov CR3 je dosegel 56,91 %, skupni delež domačih proizvajalcev Star Director in CRRC pa je znašal 5,01 %. Tržni delež treh največjih proizvajalcev na svetovnih IGBT deljenih napravah je dosegel 53,24 %. Domači proizvajalci so se s 3,5-odstotnim tržnim deležem uvrstili med deset največjih svetovnih IGBT naprav.
Čas objave: 8. julij 2023
