Komplexné služby elektronickej výroby vám pomôžu ľahko dosiahnuť vaše elektronické produkty z PCB a PCBA

Kľúčové komponenty systému skladovania energie - IGBT

Náklady na systém skladovania energie sa skladajú hlavne z batérií a invertorov na skladovanie energie. Tieto dve položky tvoria 80 % nákladov na elektrochemický systém skladovania energie, z čoho invertor na skladovanie energie predstavuje 20 %. Bipolárny kryštál IGBT izolačnej mriežky je vstupnou surovinou invertora na skladovanie energie. Výkon IGBT určuje výkon invertora na skladovanie energie a predstavuje 20 % – 30 % hodnoty invertora.

Hlavnou úlohou IGBT v oblasti skladovania energie je transformátor, frekvenčná konverzia, intervolučná konverzia atď., čo je nevyhnutné zariadenie v aplikáciách skladovania energie.

Obrázok: IGBT modul

dytd (1)

Medzi vstupné suroviny pre skladovanie energie patria IGBT, kapacita, odpor, elektrický odpor, PCB atď. Medzi nimi IGBT stále závisí najmä od dovozu. Medzi domácimi IGBT na technologickej úrovni a poprednými svetovými výrobcami stále existuje rozdiel. S rýchlym rozvojom čínskeho priemyslu skladovania energie sa však očakáva aj zrýchlenie procesu domestikácie IGBT.

Hodnota aplikácie IGBT akumulácie energie

V porovnaní s fotovoltaikou je hodnota akumulácie energie IGBT relatívne vysoká. Akumulácia energie využíva viac IGBT a SIC, pričom zahŕňa dve prepojenia: DCDC a DCAC, vrátane dvoch riešení, a to integrovaného optického úložiska a samostatného systému úložiska energie. V nezávislom systéme úložiska energie je množstvo výkonových polovodičových súčiastok približne 1,5-krát väčšie ako fotovoltaika. V súčasnosti môže optické úložisko tvoriť viac ako 60 – 70 % a samostatný systém úložiska energie predstavuje 30 %.

Obrázok: Modul BYD IGBT

dytd (2)

IGBT má širokú škálu aplikačných vrstiev, čo je výhodnejšie ako MOSFET v invertoroch na akumuláciu energie. V reálnych projektoch IGBT postupne nahradili MOSFET ako hlavné zariadenie fotovoltaických invertorov a výroby veternej energie. Rýchly rozvoj nového odvetvia výroby energie sa stane novou hnacou silou pre odvetvie IGBT.

IGBT je základné zariadenie na transformáciu a prenos energie

IGBT možno plne chápať ako tranzistor, ktorý riadi elektronický obojsmerný (viacsmerový) tok pomocou regulácie ventilom.

IGBT je kompozitný, plne riadený, napäťovo riadený polovodičový prvok zložený z bipolárnej triódy BJT a izolačnej mriežkovanej elektronky s efektom poľa. Výhody sú dva aspekty poklesu tlaku.

Obrázok: Schéma štruktúry IGBT modulu

dytd (3)

Funkciou spínača IGBT je vytvoriť kanál pridaním kladného pólu k hradlovému napätiu, čím sa zabezpečí základný prúd pre PNP tranzistor, ktorý riadi IGBT. Naopak, pridaním inverzného hradlového napätia sa kanál eliminuje, pretečie cezň spätný základný prúd a IGBT sa vypne. Spôsob riadenia IGBT je v podstate rovnaký ako pri MOSFETe. Potrebuje ovládať iba vstupný pól N jednokanálového MOSFETu, takže má vysoké vstupné impedancie.

IGBT je základné zariadenie na transformáciu a prenos energie. Je všeobecne známe ako „CPU“ elektrických elektronických zariadení. Ako národný strategický rozvíjajúci sa priemysel sa široko používa v nových energetických zariadeniach a iných oblastiach.

IGBT tranzistory majú mnoho výhod vrátane vysokej vstupnej impedancie, nízkeho riadiaceho výkonu, jednoduchého riadiaceho obvodu, rýchlej spínacej rýchlosti, vysokého prúdu v rozmedzí, zníženého odklonového tlaku a malých strát. Preto majú v súčasnom trhovom prostredí absolútne výhody.

Preto sa IGBT stal najrozšírenejším prvkom na súčasnom trhu s výkonovými polovodičmi. Široko sa používa v mnohých oblastiach, ako je výroba novej energie, elektrické vozidlá a nabíjacie stožiare, elektrifikované lode, prenos jednosmerného prúdu, skladovanie energie, priemyselné elektrické riadenie a úspora energie.

Obrázok:InfineonIGBT modul

dytd (4)

Klasifikácia IGBT

Podľa odlišnej štruktúry produktu má IGBT tri typy: jednorúrkový, IGBT modul a inteligentný výkonový modul IPM.

(Nabíjacie stĺpy) a ďalšie oblasti (väčšinou takéto modulárne produkty predávané na súčasnom trhu). Inteligentný napájací modul IPM sa široko používa najmä v oblasti bielych domácich spotrebičov, ako sú invertorové klimatizácie a práčky s frekvenčnou konverziou.

dytd (5)

V závislosti od napätia aplikačného scenára existujú typy IGBT, ako napríklad ultranízke napätie, nízke napätie, stredné napätie a vysoké napätie.

Medzi nimi sú IGBT používané v nových energetických vozidlách, priemyselnom riadení a domácich spotrebičoch prevažne strednonapäťové, zatiaľ čo železničná doprava, nová výroba energie a inteligentné siete majú vyššie požiadavky na napätie, pričom sa používajú najmä vysokonapäťové IGBT.

dytd (6)

IGBT sa väčšinou vyskytuje vo forme modulov. Údaje IHS ukazujú, že pomer modulov a jednotlivých trubíc je 3:1. Modul je modulárny polovodičový produkt vyrobený z IGBT čipu a FWD (čipu s kontinuálnou diódou) cez prispôsobený obvodový mostík a cez plastové rámy, substráty a substráty atď.

Msituácia na trhu:

Čínske spoločnosti rýchlo rastú a v súčasnosti sú závislé od dovozu

V roku 2022 dosiahol priemysel IGBT v mojej krajine produkciu 41 miliónov kusov, dopyt približne 156 miliónov a mieru sebestačnosti 26,3 %. V súčasnosti je domáci trh s IGBT obsadený prevažne zahraničnými výrobcami ako Yingfei Ling, Mitsubishi Motor a Fuji Electric, z ktorých najvyšší podiel má Yingfei Ling s 15,9 %.

Trh s IGBT modulmi CR3 dosiahol 56,91 % a celkový podiel domácich výrobcov Star Director a CRRC vo výške 5,01 % bol 5,01 %. Podiel troch najväčších výrobcov na globálnom trhu s delenými IGBT zariadeniami dosiahol 53,24 %. Domáci výrobcovia sa umiestnili v prvej desiatke na globálnom trhu s IGBT zariadeniami s podielom 3,5 %.

dytd (7)

IGBT sa väčšinou vyskytuje vo forme modulov. Údaje IHS ukazujú, že pomer modulov a jednotlivých trubíc je 3:1. Modul je modulárny polovodičový produkt vyrobený z IGBT čipu a FWD (čipu s kontinuálnou diódou) cez prispôsobený obvodový mostík a cez plastové rámy, substráty a substráty atď.

Msituácia na trhu:

Čínske spoločnosti rýchlo rastú a v súčasnosti sú závislé od dovozu

V roku 2022 dosiahol priemysel IGBT v mojej krajine produkciu 41 miliónov kusov, dopyt približne 156 miliónov a mieru sebestačnosti 26,3 %. V súčasnosti je domáci trh s IGBT obsadený prevažne zahraničnými výrobcami ako Yingfei Ling, Mitsubishi Motor a Fuji Electric, z ktorých najvyšší podiel má Yingfei Ling s 15,9 %.

Trh s IGBT modulmi CR3 dosiahol 56,91 % a celkový podiel domácich výrobcov Star Director a CRRC vo výške 5,01 % bol 5,01 %. Podiel troch najväčších výrobcov na globálnom trhu s delenými IGBT zariadeniami dosiahol 53,24 %. Domáci výrobcovia sa umiestnili v prvej desiatke na globálnom trhu s IGBT zariadeniami s podielom 3,5 %.


Čas uverejnenia: 8. júla 2023