Enerģijas uzglabāšanas sistēmas galvenās sastāvdaļas -IGBT

Enerģijas uzglabāšanas sistēmas izmaksas galvenokārt veido akumulatori un enerģijas uzglabāšanas invertori. Abas kopā veido 80% no elektroķīmiskās enerģijas uzglabāšanas sistēmas izmaksām, no kurām 20% veido enerģijas uzglabāšanas invertors. IGBT izolācijas režģa bipolārais kristāls ir enerģijas uzglabāšanas invertora augšējais izejmateriāls. IGBT veiktspēja nosaka enerģijas uzglabāšanas invertora veiktspēju, kas veido 20–30% no invertora vērtības.

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

Attēls: IGBT modulis

Enerģijas uzglabāšanas mainīgo lielumu augšupējās izejvielas ietver IGBT, kapacitāti, pretestību, elektrisko pretestību, PCB utt. Starp tiem IGBT joprojām galvenokārt ir atkarīgs no importa. Joprojām pastāv plaisa starp vietējo IGBT tehnoloģiju līmenī un pasaules vadošo līmeni. Tomēr, strauji attīstoties Ķīnas enerģijas uzglabāšanas nozarei, sagaidāms, ka paātrināsies arī IGBT domestizācijas process.

IGBT enerģijas uzglabāšanas lietojuma vērtība

Salīdzinot ar fotoelementu, enerģijas uzglabāšanas IGBT vērtība ir salīdzinoši augsta. Enerģijas uzglabāšana izmanto vairāk IGBT un SIC, ietverot divas saites: DCDC un DCAC, tostarp divus risinājumus, proti, optiskās uzglabāšanas integrēto un atsevišķu enerģijas uzglabāšanas sistēmu. Neatkarīgā enerģijas uzglabāšanas sistēma, jaudas pusvadītāju ierīču daudzums ir aptuveni 1,5 reizes lielāks par fotoelementu. Šobrīd optiskā krātuve var veidot vairāk nekā 60-70%, un atsevišķa enerģijas uzglabāšanas sistēma veido 30%.

Attēls: BYD IGBT modulis

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

IGBT ir galvenā ierīce enerģijas pārveidošanai un pārraidei

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

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

Attēlā: IGBT moduļa struktūras shematiskā diagramma

IGBT slēdža funkcija ir veidot kanālu, pievienojot pozitīvu vārtu spriegumam, lai nodrošinātu bāzes strāvu PNP tranzistoram, lai vadītu IGBT. Un otrādi, pievienojiet apgriezto durvju spriegumu, lai likvidētu kanālu, plūst caur reverso bāzes strāvu un izslēdziet IGBT. IGBT braukšanas metode būtībā ir tāda pati kā MOSFET. Tam ir jākontrolē tikai N viena kanāla MOSFET ieejas pols, tāpēc tam ir augstas ieejas pretestības īpašības.

IGBT ir galvenā enerģijas pārveidošanas un pārraides ierīce. To parasti sauc par elektrisko elektronisko ierīču “CPU”. Tā kā valsts stratēģiski jauna nozare ir plaši izmantota jaunās enerģijas iekārtās un citās jomās.

IGBT ir daudz priekšrocību, tostarp augsta ieejas pretestība, zema vadības jauda, ​​vienkārša braukšanas ķēde, ātrs pārslēgšanas ātrums, liela stāvokļa strāva, samazināts novirzīšanas spiediens un nelieli zudumi. Tāpēc tam ir absolūtas priekšrocības pašreizējā tirgus vidē.

Tāpēc IGBT ir kļuvis par visplašāk izmantoto pašreizējā jaudas pusvadītāju tirgū. To plaši izmanto daudzās jomās, piemēram, jaunās enerģijas ražošanā, elektriskajos transportlīdzekļos un uzlādes pāļos, elektrificētos kuģos, līdzstrāvas pārvadē, enerģijas glabāšanā, rūpnieciskajā elektriskajā kontrolē un enerģijas taupīšanā.

Attēls:InfineonIGBT modulis

IGBT klasifikācija

Saskaņā ar atšķirīgo produktu struktūru IGBT ir trīs veidi: vienas caurules, IGBT modulis un viedais barošanas modulis IPM.

(Uzlādes pāļi) un citās jomās (pārsvarā tādi moduļu izstrādājumi, kas tiek pārdoti pašreizējā tirgū). Inteliģentais barošanas modulis IPM galvenokārt tiek plaši izmantots balto sadzīves tehnikas jomā, piemēram, invertora gaisa kondicionieri un frekvences pārveidošanas veļas mašīnas.

Atkarībā no lietojumprogrammas scenārija sprieguma IGBT ir tādi veidi kā īpaši zems spriegums, zemspriegums, vidējais spriegums un augsts spriegums.

Tostarp IGBT, ko izmanto jauni enerģijas transportlīdzekļi, rūpnieciskā vadība un sadzīves tehnika, galvenokārt ir vidēja sprieguma, savukārt dzelzceļa tranzītam, jaunai enerģijas ražošanai un viedajiem tīkliem ir augstākas sprieguma prasības, galvenokārt izmantojot augstsprieguma IGBT.

IGBT galvenokārt parādās moduļu veidā. IHS dati liecina, ka moduļu un vienas caurules proporcija ir 3: 1. Modulis ir modulārs pusvadītāju izstrādājums, kas izgatavots no IGBT mikroshēmas un FWD (turpinošās diodes mikroshēmas), izmantojot pielāgotu ķēdes tiltu un plastmasas rāmjus, substrātus un substrātus. utt.

Mtirgus situācija:

Ķīnas uzņēmumi strauji aug, un šobrīd tie ir atkarīgi no importa

2022. gadā manas valsts IGBT nozares produkcija bija 41 miljons, pieprasījums bija aptuveni 156 miljoni, un pašpietiekamības līmenis bija 26,3%. Pašlaik vietējo IGBT tirgu galvenokārt aizņem ārzemju ražotāji, piemēram, Yingfei Ling, Mitsubishi Motor un Fuji Electric, no kuriem lielākā daļa ir Yingfei Ling, kas ir 15,9%.

IGBT moduļu tirgus CR3 sasniedza 56,91%, un kopējais vietējo ražotāju Star Director un CRRC laikmeta īpatsvars 5,01% bija 5,01%. Trīs labāko ražotāju tirgus daļa globālajā IGBT sadalītajā ierīcē sasniedza 53,24%. Vietējie ražotāji iekļuva pasaules IGBT ierīču desmitniekā ar tirgus daļu 3,5%.

IGBT galvenokārt parādās moduļu veidā. IHS dati liecina, ka moduļu un vienas caurules proporcija ir 3: 1. Modulis ir modulārs pusvadītāju izstrādājums, kas izgatavots no IGBT mikroshēmas un FWD (turpinošās diodes mikroshēmas), izmantojot pielāgotu ķēdes tiltu un plastmasas rāmjus, substrātus un substrātus. utt.

Mtirgus situācija:

Ķīnas uzņēmumi strauji aug, un šobrīd tie ir atkarīgi no importa

2022. gadā manas valsts IGBT nozares produkcija bija 41 miljons, pieprasījums bija aptuveni 156 miljoni, un pašpietiekamības līmenis bija 26,3%. Pašlaik vietējo IGBT tirgu galvenokārt aizņem ārzemju ražotāji, piemēram, Yingfei Ling, Mitsubishi Motor un Fuji Electric, no kuriem lielākā daļa ir Yingfei Ling, kas ir 15,9%.

IGBT moduļu tirgus CR3 sasniedza 56,91%, un kopējais vietējo ražotāju Star Director un CRRC laikmeta īpatsvars 5,01% bija 5,01%. Trīs labāko ražotāju tirgus daļa globālajā IGBT sadalītajā ierīcē sasniedza 53,24%. Vietējie ražotāji iekļuva pasaules IGBT ierīču desmitniekā ar tirgus daļu 3,5%.