Enerģijas uzkrāšanas sistēmas galvenās sastāvdaļas - IGBT

Enerģijas uzkrāšanas sistēmas izmaksas galvenokārt sastāv no baterijām un enerģijas uzkrāšanas invertoriem. Abu kopsumma veido 80% no elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas sistēmas izmaksām, no kurām enerģijas uzkrāšanas invertora izmaksas ir 20%. IGBT izolācijas režģa bipolārais kristāls ir enerģijas uzkrāšanas invertora izejviela. IGBT veiktspēja nosaka enerģijas uzkrāšanas invertora veiktspēju, veidojot 20–30% no invertora vērtības.

IGBT galvenā loma enerģijas uzkrāšanas jomā ir transformators, frekvences pārveidošana, intervolūcijas pārveidošana utt., kas ir neaizstājama ierīce enerģijas uzkrāšanas lietojumprogrammās.

Attēls: IGBT modulis

Enerģijas uzkrāšanas mainīgo augšupējās izejvielas ir IGBT, kapacitāte, pretestība, elektriskā pretestība, PCB utt. Starp tām IGBT joprojām galvenokārt ir atkarīgs no importa. Joprojām pastāv atšķirība starp vietējo IGBT tehnoloģiju līmeni un pasaules vadošo līmeni. Tomēr, strauji attīstoties Ķīnas enerģijas uzkrāšanas nozarei, paredzams, ka arī IGBT vietniecības process paātrināsies.

IGBT enerģijas uzglabāšanas lietojumprogrammas vērtība

Salīdzinot ar fotoelektrisko, IGBT enerģijas uzkrāšanas vērtība ir salīdzinoši augsta. Enerģijas uzkrāšanā vairāk tiek izmantots IGBT un SIC, iesaistot divas saites: DCDC un DCAC, tostarp divus risinājumus, proti, optisko uzglabāšanu integrētā un atsevišķā enerģijas uzkrāšanas sistēmā. Neatkarīgajā enerģijas uzkrāšanas sistēmā jaudas pusvadītāju ierīču skaits ir aptuveni 1,5 reizes lielāks nekā fotoelektriskajā ierīcē. Pašlaik optiskā uzkrāšana var veidot vairāk nekā 60–70%, un atsevišķa enerģijas uzkrāšanas sistēma veido 30%.

Attēls: BYD IGBT modulis

IGBT tranzistoriem ir plašs pielietojuma slāņu klāsts, kas enerģijas uzkrāšanas invertoros ir izdevīgāk nekā MOSFET. Faktiskajos projektos IGBT ir pakāpeniski aizstājis MOSFET kā galveno fotoelektrisko invertoru un vēja enerģijas ražošanas ierīci. Jaunās enerģijas ražošanas nozares straujā attīstība kļūs par jaunu IGBT nozares virzītājspēku.

IGBT ir galvenā ierīce enerģijas pārveidošanai un pārvadei.

IGBT var pilnībā saprast kā tranzistoru, kas kontrolē elektronisku divvirzienu (daudzvirzienu) plūsmu ar vārsta vadību.

IGBT ir kompozīta pilnas vadības sprieguma vadīta jaudas pusvadītāju ierīce, kas sastāv no BJT bipolārās triodes un izolācijas režģa lauka efekta lampas. Divu spiediena krituma aspektu priekšrocības.

Attēls: IGBT moduļa struktūras shematiska diagramma

IGBT komutācijas funkcija ir veidot kanālu, pievienojot pozitīvu polu vārtu spriegumam, lai nodrošinātu bāzes strāvu PNP tranzistoram IGBT vadīšanai. Savukārt, pievienojot apgriezto vārtu spriegumu, tiek likvidēts kanāls, plūstot cauri apgrieztajai bāzes strāvai un izslēdzot IGBT. IGBT vadīšanas metode būtībā ir tāda pati kā MOSFET. Tam ir jāvada tikai ieejas pols N - vienkanāla MOSFET, tāpēc tam ir augstas ieejas pretestības raksturlielumi.

IGBT ir enerģijas pārveidošanas un pārvades galvenā ierīce. To parasti sauc par elektrisko elektronisko ierīču "CPU". Kā valsts stratēģiska jaunattīstības nozare tā tiek plaši izmantota jaunās enerģijas iekārtās un citās jomās.

IGBT tranzistoriem ir daudz priekšrocību, tostarp augsta ieejas pretestība, zema vadības jauda, ​​vienkārša vadības ķēde, liels pārslēgšanās ātrums, liela strāva, samazināts novirzes spiediens un mazi zudumi. Tādēļ tiem ir absolūtas priekšrocības pašreizējā tirgus vidē.

Tāpēc IGBT ir kļuvis par visplašāk izmantoto jaudas pusvadītāju tirgū. To plaši izmanto daudzās jomās, piemēram, jaunās enerģijas ražošanā, elektriskajos transportlīdzekļos un uzlādes stacijās, elektrificētos kuģos, līdzstrāvas pārraidē, enerģijas uzkrāšanā, rūpnieciskajā elektriskajā vadībā un enerģijas taupīšanā.

Attēls:InfineonIGBT modulis

IGBT klasifikācija

Atkarībā no atšķirīgās produkta struktūras, IGBT ir trīs veidi: viencaurules, IGBT modulis un viedais barošanas modulis IPM.

(Uzlādes pāļi) un citās jomās (galvenokārt šādi modulāri produkti, kas tiek pārdoti pašreizējā tirgū). Viedais barošanas modulis IPM galvenokārt tiek plaši izmantots baltās sadzīves tehnikas jomā, piemēram, invertora gaisa kondicionieros un frekvences pārveidošanas veļas mašīnās.

Atkarībā no pielietojuma scenārija sprieguma, IGBT ir tādi veidi kā īpaši zemspriegums, zemspriegums, vidējais spriegums un augstspriegums.

Starp tiem IGBT, ko izmanto jauni enerģijas transportlīdzekļi, rūpnieciskā vadība un sadzīves tehnika, galvenokārt ir vidēja sprieguma, savukārt dzelzceļa transportam, jaunām enerģijas ražošanas iekārtām un viedajiem tīkliem ir augstākas sprieguma prasības, galvenokārt izmantojot augstsprieguma IGBT.

IGBT galvenokārt parādās moduļu veidā. IHS dati liecina, ka moduļu un atsevišķu lampu attiecība ir 3:1. Modulis ir modulārs pusvadītāju izstrādājums, ko izgatavo IGBT mikroshēma un FWD (nepārtrauktās diodes mikroshēma), izmantojot pielāgotu ķēdes tiltu un plastmasas rāmjus, substrātus un substrātus utt.

Mtirgus situācija:

Ķīnas uzņēmumi strauji aug, un pašlaik tie ir atkarīgi no importa.

2022. gadā manas valsts IGBT nozares produkcija bija 41 miljons vienību, pieprasījums bija aptuveni 156 miljoni vienību, un pašpietiekamības līmenis bija 26,3%. Pašlaik vietējo IGBT tirgu galvenokārt aizņem tādi ārvalstu ražotāji kā Yingfei Ling, Mitsubishi Motor un Fuji Electric, no kuriem vislielāko īpatsvaru veido Yingfei Ling, kas ir 15,9%.

IGBT moduļu tirgus CR3 sasniedza 56,91%, un vietējo ražotāju Star Director un CRRC kopējā daļa 5,01% apmērā bija 5,01%. Trīs lielāko ražotāju tirgus daļa globālajā IGBT sadalītajā ierīcē sasniedza 53,24%. Vietējie ražotāji iekļuva desmit lielāko globālo IGBT ierīču tirgus daļā ar tirgus daļu 3,5%.

IGBT galvenokārt parādās moduļu veidā. IHS dati liecina, ka moduļu un atsevišķu lampu attiecība ir 3:1. Modulis ir modulārs pusvadītāju izstrādājums, ko izgatavo IGBT mikroshēma un FWD (nepārtrauktās diodes mikroshēma), izmantojot pielāgotu ķēdes tiltu un plastmasas rāmjus, substrātus un substrātus utt.

Mtirgus situācija:

Ķīnas uzņēmumi strauji aug, un pašlaik tie ir atkarīgi no importa.

2022. gadā manas valsts IGBT nozares produkcija bija 41 miljons vienību, pieprasījums bija aptuveni 156 miljoni vienību, un pašpietiekamības līmenis bija 26,3%. Pašlaik vietējo IGBT tirgu galvenokārt aizņem tādi ārvalstu ražotāji kā Yingfei Ling, Mitsubishi Motor un Fuji Electric, no kuriem vislielāko īpatsvaru veido Yingfei Ling, kas ir 15,9%.

IGBT moduļu tirgus CR3 sasniedza 56,91%, un vietējo ražotāju Star Director un CRRC kopējā daļa 5,01% apmērā bija 5,01%. Trīs lielāko ražotāju tirgus daļa globālajā IGBT sadalītajā ierīcē sasniedza 53,24%. Vietējie ražotāji iekļuva desmit lielāko globālo IGBT ierīču tirgus daļā ar tirgus daļu 3,5%.