El cost del sistema d'emmagatzematge d'energia es compon principalment de bateries i inversors d'emmagatzematge d'energia. La suma dels dos constitueix el 80% del cost del sistema d'emmagatzematge d'energia electroquímica, del qual l'inversor d'emmagatzematge d'energia representa el 20%. El cristall bipolar de la xarxa aïllant IGBT és la matèria primera aigües amunt de l'inversor d'emmagatzematge d'energia. El rendiment de l'IGBT determina el rendiment de l'inversor d'emmagatzematge d'energia, representant el 20%-30% del valor de l'inversor.
El paper principal dels IGBT en el camp de l'emmagatzematge d'energia és el transformador, la conversió de freqüència, la conversió d'intervolució, etc., que és un dispositiu indispensable en les aplicacions d'emmagatzematge d'energia.
Figura: Mòdul IGBT
Les matèries primeres principals de les variables d'emmagatzematge d'energia inclouen IGBT, capacitança, resistència, resistència elèctrica, PCB, etc. Entre elles, els IGBT encara depenen principalment de les importacions. Encara hi ha una bretxa entre els IGBT nacionals a nivell tecnològic i el nivell líder mundial. Tanmateix, amb el ràpid desenvolupament de la indústria d'emmagatzematge d'energia de la Xina, també s'espera que el procés de domesticització dels IGBT s'acceleri.
Valor de l'aplicació d'emmagatzematge d'energia IGBT
En comparació amb la fotovoltaica, el valor de l'emmagatzematge d'energia IGBT és relativament alt. L'emmagatzematge d'energia utilitza més IGBT i SIC, implicant dos enllaços: DCDC i DCAC, incloent dues solucions, concretament l'emmagatzematge òptic integrat i el sistema d'emmagatzematge d'energia separat. El sistema d'emmagatzematge d'energia independent, la quantitat de dispositius semiconductors de potència és aproximadament 1,5 vegades superior a la fotovoltaica. Actualment, l'emmagatzematge òptic pot representar més del 60-70%, i un sistema d'emmagatzematge d'energia separat representa el 30%.
Figura: Mòdul IGBT de BYD
L'IGBT té una àmplia gamma de capes d'aplicació, cosa que és més avantatjosa que el MOSFET en l'inversor d'emmagatzematge d'energia. En projectes reals, l'IGBT ha substituït gradualment el MOSFET com a dispositiu principal dels inversors fotovoltaics i la generació d'energia eòlica. El ràpid desenvolupament de la nova indústria de generació d'energia es convertirà en una nova força motriu per a la indústria IGBT.
L'IGBT és el dispositiu principal per a la transformació i transmissió d'energia
L'IGBT es pot entendre completament com un transistor que controla el flux electrònic bidireccional (multidireccional) amb control de vàlvula.
L'IGBT és un dispositiu semiconductor de potència compost de control total i accionat per tensió, format pel tríode bipolar BJT i un tub d'efecte de camp de xarxa aïllant. Els avantatges de la caiguda de pressió són dos aspectes.
Figura: Diagrama esquemàtic de l'estructura del mòdul IGBT
La funció de commutació de l'IGBT és formar un canal afegint un positiu a la tensió de porta per proporcionar el corrent de base al transistor PNP per controlar l'IGBT. Per contra, afegiu la tensió de porta inversa per eliminar el canal, feu fluir el corrent de base invers i apagueu l'IGBT. El mètode de control de l'IGBT és bàsicament el mateix que el del MOSFET. Només necessita controlar el pol d'entrada N d'un MOSFET d'un canal, de manera que té unes característiques d'impedància d'entrada elevades.
L'IGBT és el dispositiu principal de transformació i transmissió d'energia. Es coneix comunament com la "CPU" dels dispositius elèctrics i electrònics. Com a indústria emergent estratègica nacional, s'ha utilitzat àmpliament en nous equips energètics i altres camps.
L'IGBT té molts avantatges, com ara una alta impedància d'entrada, una baixa potència de control, un circuit de control senzill, una velocitat de commutació ràpida, un corrent d'estat elevat, una pressió de desviació reduïda i unes pèrdues petites. Per tant, té avantatges absoluts en l'entorn de mercat actual.
Per tant, l'IGBT s'ha convertit en el més important del mercat actual de semiconductors de potència. S'utilitza àmpliament en moltes àrees com la generació de nova energia, vehicles elèctrics i piles de càrrega, vaixells electrificats, transmissió de corrent continu, emmagatzematge d'energia, control elèctric industrial i estalvi d'energia.
Figura:InfineonMòdul IGBT
Classificació IGBT
Segons la diferent estructura del producte, els IGBT tenen tres tipus: monotub, mòdul IGBT i mòdul d'alimentació intel·ligent IPM.
(Piles de càrrega) i altres camps (principalment productes modulars d'aquest tipus que es venen al mercat actual). El mòdul d'alimentació intel·ligent IPM s'utilitza principalment en el camp dels electrodomèstics blancs, com ara aires condicionats amb inversor i rentadores amb conversió de freqüència.
Segons el voltatge de l'escenari d'aplicació, els IGBT tenen tipus com ara ultrabaixa tensió, baixa tensió, mitjana tensió i alta tensió.
Entre ells, l'IGBT utilitzat pels vehicles de nova energia, el control industrial i els electrodomèstics és principalment de mitjana tensió, mentre que el transport ferroviari, la nova generació d'energia i les xarxes intel·ligents tenen requisits de tensió més elevats, utilitzant principalment IGBT d'alta tensió.
L'IGBT apareix principalment en forma de mòduls. Les dades d'IHS mostren que la proporció de mòduls i tub individual és de 3:1. El mòdul és un producte semiconductor modular fabricat pel xip IGBT i el FWD (xip de díode continu) a través d'un pont de circuit personalitzat, i a través de marcs de plàstic, substrats i substrats, etc.
Msituació del mercat:
Les empreses xineses estan creixent ràpidament i actualment depenen de les importacions
El 2022, la indústria IGBT del meu país va tenir una producció de 41 milions, amb una demanda d'uns 156 milions i una taxa d'autosuficiència del 26,3%. Actualment, el mercat nacional d'IGBT està ocupat principalment per fabricants estrangers com ara Yingfei Ling, Mitsubishi Motor i Fuji Electric, dels quals la proporció més alta és Yingfei Ling, que és del 15,9%.
El mercat de mòduls IGBT CR3 va arribar al 56,91%, i la quota total dels fabricants nacionals Star Director i CRRC, del 5,01%, va ser del 5,01%. La quota de mercat dels tres principals fabricants del dispositiu dividit IGBT global va arribar al 53,24%. Els fabricants nacionals van entrar entre els deu primers fabricants del dispositiu IGBT global amb una quota de mercat del 3,5%.
L'IGBT apareix principalment en forma de mòduls. Les dades d'IHS mostren que la proporció de mòduls i tub individual és de 3:1. El mòdul és un producte semiconductor modular fabricat pel xip IGBT i el FWD (xip de díode continu) a través d'un pont de circuit personalitzat, i a través de marcs de plàstic, substrats i substrats, etc.
Msituació del mercat:
Les empreses xineses estan creixent ràpidament i actualment depenen de les importacions
El 2022, la indústria IGBT del meu país va tenir una producció de 41 milions, amb una demanda d'uns 156 milions i una taxa d'autosuficiència del 26,3%. Actualment, el mercat nacional d'IGBT està ocupat principalment per fabricants estrangers com ara Yingfei Ling, Mitsubishi Motor i Fuji Electric, dels quals la proporció més alta és Yingfei Ling, que és del 15,9%.
El mercat de mòduls IGBT CR3 va arribar al 56,91%, i la quota total dels fabricants nacionals Star Director i CRRC, del 5,01%, va ser del 5,01%. La quota de mercat dels tres principals fabricants del dispositiu dividit IGBT global va arribar al 53,24%. Els fabricants nacionals van entrar entre els deu primers fabricants del dispositiu IGBT global amb una quota de mercat del 3,5%.
Data de publicació: 08 de juliol de 2023
