Energian varastointijärjestelmän kustannukset koostuvat pääasiassa akuista ja energian varastointiinvertteristä. Näiden kahden yhteissumma muodostaa 80 % sähkökemiallisen energian varastointijärjestelmän kustannuksista, josta energian varastointiinvertterin osuus on 20 %. IGBT-eristeverkkoon perustuva bipolaarikide on energian varastointiinvertterin alkupään raaka-aine. IGBT:n suorituskyky määrää energian varastointiinvertterin suorituskyvyn ja muodostaa 20–30 % invertterin arvosta.
IGBT:n päärooli energian varastoinnin alalla on muuntaja, taajuusmuunnos, intervoluutiomuunnos jne., mikä on välttämätön laite energian varastointisovelluksissa.
Kuva: IGBT-moduuli
Energian varastointimuuttujien alkupään raaka-aineita ovat IGBT, kapasitanssi, resistanssi, sähkövastus, piirilevy jne. Näistä IGBT on edelleen pääasiassa tuontiriippuvainen. Kotimaisen IGBT:n teknologiatason ja maailman johtavan tason välillä on edelleen kuilu. Kiinan energian varastointiteollisuuden nopean kehityksen myötä IGBT:n kotimaistumisprosessin odotetaan kuitenkin myös kiihtyvän.
IGBT-energian varastointisovelluksen arvo
Verrattuna aurinkosähköön, IGBT:n energian varastoinnin arvo on suhteellisen korkea. Energian varastoinnissa käytetään enemmän IGBT:tä ja SIC:tä, ja siihen liittyy kaksi linkkiä: DCDC ja DCAC. Näihin ratkaisuihin kuuluvat optinen integroitu energian varastointijärjestelmä ja erillinen energian varastointijärjestelmä. Itsenäisessä energian varastointijärjestelmässä tehopuolijohdekomponenttien määrä on noin 1,5 kertaa suurempi kuin aurinkosähkössä. Tällä hetkellä optisen varastoinnin osuus voi olla yli 60–70 % ja erillisen energian varastointijärjestelmän osuus 30 %.
Kuva: BYD IGBT -moduuli
IGBT:llä on laaja valikoima sovelluskerroksia, mikä on edullisempaa kuin MOSFET energian varastointi-invertterissä. Käytännön projekteissa IGBT on vähitellen korvannut MOSFETin aurinkosähköinvertterien ja tuulivoiman tuotannon ydinlaitteena. Uuden energiantuotantoteollisuuden nopea kehitys tulee olemaan uusi IGBT-teollisuuden liikkeellepaneva voima.
IGBT on energian muuntamisen ja siirron ydinlaite
IGBT voidaan täysin ymmärtää transistorina, joka ohjaa elektronista kaksisuuntaista (monisuuntaista) virtausta venttiiliohjauksella.
IGBT on yhdistetty, täysin ohjattu jänniteohjattu tehopuolijohdelaite, joka koostuu BJT-bipolaaritriodista ja eristävästä ristikkokentäefektiputkesta. Painehäviön kaksi etua.
Kuva: IGBT-moduulin rakennekaavio
IGBT:n kytkentäfunktio on muodostaa kanava lisäämällä positiivinen porttijännite, joka syöttää perusvirtaa PNP-transistorille IGBT:n ohjaamiseksi. Käänteisesti lisäämällä käänteinen ovijännite eliminoi kanavan, kulkimalla käänteisen perusvirran läpi ja kytkemällä IGBT:n pois päältä. IGBT:n ohjaustapa on periaatteessa sama kuin MOSFET:in. Sen tarvitsee ohjata vain tulonapaa N – yksikanavaista MOSFET:iä, joten sillä on korkea tuloimpedanssi.
IGBT on energian muuntamisen ja siirron ydinlaite. Se tunnetaan yleisesti sähkö- ja elektroniikkalaitteiden "CPU:na". Kansallisena strategisena nousevana teollisuudenalana sitä on käytetty laajalti uusissa energialaitteissa ja muilla aloilla.
IGBT:llä on monia etuja, kuten korkea tuloimpedanssi, pieni ohjausteho, yksinkertainen ohjauspiiri, nopea kytkentänopeus, suuri tilavirta, pienempi läpivirtauspaine ja pienet häviöt. Siksi sillä on ehdottomia etuja nykyisessä markkinaympäristössä.
Siksi IGBT:stä on tullut nykyisten tehopuolijohdemarkkinoiden valtavirtaisin. Sitä käytetään laajalti monilla aloilla, kuten uusien energialähteiden tuotannossa, sähköajoneuvoissa ja latauspaaluissa, sähköistetyissä laivoissa, tasavirtasiirrossa, energian varastoinnissa, teollisuuden sähkönohjauksessa ja energiansäästössä.
Kuva:InfineonIGBT-moduuli
IGBT-luokitus
Eri tuoterakenteen mukaan IGBT:tä on kolmea tyyppiä: yksiputkinen, IGBT-moduuli ja älykäs tehomoduuli IPM.
(Latauspaalut) ja muilla aloilla (pääasiassa tällaisia modulaarisia tuotteita, joita myydään nykyisillä markkinoilla). Älykästä IPM-tehomoduulia käytetään pääasiassa valkoisissa kodinkoneissa, kuten invertteri-ilmastointilaitteissa ja taajuusmuunnospesukoneissa.
Sovellusskenaarion jännitteestä riippuen IGBT:llä on tyyppejä, kuten erittäin matala jännite, matala jännite, keskijännite ja korkea jännite.
Näistä uusien energialähteiden, teollisuuden ohjausjärjestelmien ja kodinkoneiden käyttämät IGBT-transistorit ovat pääasiassa keskijännitteisiä, kun taas raideliikenteessä, uusien energialähteiden tuotannossa ja älykkäissä sähköverkoissa on korkeammat jännitevaatimukset, ja niissä käytetään pääasiassa korkeajännitteisiä IGBT-transistoreita.
IGBT esiintyy enimmäkseen moduuleina. IHS:n tiedot osoittavat, että moduulien ja yksittäisten putkien suhde on 3:1. Moduuli on modulaarinen puolijohdetuote, joka on valmistettu IGBT-sirun ja jatkuvan diodin (FWD) avulla räätälöidyn piirisillan sekä muovikehysten, alustojen ja alustojen jne. avulla.
Mmarkkinatilanne:
Kiinalaiset yritykset kasvavat nopeasti ja ovat tällä hetkellä riippuvaisia tuonnista.
Vuonna 2022 maani IGBT-teollisuuden tuotanto oli 41 miljoonaa kappaletta, kysyntä noin 156 miljoonaa kappaletta ja omavaraisuusaste 26,3 %. Tällä hetkellä kotimaiset IGBT-markkinat ovat pääasiassa ulkomaisten valmistajien, kuten Yingfei Lingin, Mitsubishi Motorin ja Fuji Electricin, hallussa, joista Yingfei Lingin osuus on suurin, 15,9 %.
IGBT-moduulimarkkinat CR3:ssa nousivat 56,91 prosenttiin, ja kotimaisten valmistajien Star Directorin ja CRRC:n yhteenlaskettu markkinaosuus oli 5,01 prosenttia. Kolmen suurimman valmistajan markkinaosuus maailmanlaajuisissa IGBT-jakolaitteissa nousi 53,24 prosenttiin. Kotimaiset valmistajat nousivat kymmenen suurimman maailmanlaajuisen IGBT-laitteen markkinaosuudella 3,5 prosentin markkinaosuudella.
IGBT esiintyy enimmäkseen moduuleina. IHS:n tiedot osoittavat, että moduulien ja yksittäisten putkien suhde on 3:1. Moduuli on modulaarinen puolijohdetuote, joka on valmistettu IGBT-sirun ja jatkuvan diodin (FWD) avulla räätälöidyn piirisillan sekä muovikehysten, alustojen ja alustojen jne. avulla.
Mmarkkinatilanne:
Kiinalaiset yritykset kasvavat nopeasti ja ovat tällä hetkellä riippuvaisia tuonnista.
Vuonna 2022 maani IGBT-teollisuuden tuotanto oli 41 miljoonaa kappaletta, kysyntä noin 156 miljoonaa kappaletta ja omavaraisuusaste 26,3 %. Tällä hetkellä kotimaiset IGBT-markkinat ovat pääasiassa ulkomaisten valmistajien, kuten Yingfei Lingin, Mitsubishi Motorin ja Fuji Electricin, hallussa, joista Yingfei Lingin osuus on suurin, 15,9 %.
IGBT-moduulimarkkinat CR3:ssa nousivat 56,91 prosenttiin, ja kotimaisten valmistajien Star Directorin ja CRRC:n yhteenlaskettu markkinaosuus oli 5,01 prosenttia. Kolmen suurimman valmistajan markkinaosuus maailmanlaajuisissa IGBT-jakolaitteissa nousi 53,24 prosenttiin. Kotimaiset valmistajat nousivat kymmenen suurimman maailmanlaajuisen IGBT-laitteen markkinaosuudella 3,5 prosentin markkinaosuudella.
Julkaisun aika: 08.07.2023
