Az energiatároló rendszer költsége főként az akkumulátorokból és az energiatároló inverterekből áll. A kettő együttesen teszi ki az elektrokémiai energiatároló rendszer költségének 80%-át, amelyből az energiatároló inverter 20%-ot tesz ki. Az IGBT szigetelőrácsos bipoláris kristály az energiatároló inverter upstream nyersanyaga. Az IGBT teljesítménye határozza meg az energiatároló inverter teljesítményét, az inverter értékének 20-30%-át teszi ki.
Az IGBT fő szerepe az energiatárolás területén a transzformátor, a frekvenciaátalakítás, az intervolúciós átalakítás stb., ami nélkülözhetetlen eszköz az energiatárolási alkalmazásokban.
Ábra: IGBT modul
Az energiatárolási változók alapanyagai közé tartozik az IGBT, a kapacitás, az ellenállás, az elektromos ellenállás, a NYÁK stb. Ezek közül az IGBT továbbra is főként az importtól függ. Technológiai szinten még mindig eltérés van a hazai IGBT és a világelső szint között. Kína energiatárolási iparának gyors fejlődésével azonban az IGBT belföldi elterjedésének folyamata is várhatóan felgyorsul.
IGBT energiatároló alkalmazás értéke
A fotovoltaikus rendszerekhez képest az IGBT energiatárolók értéke viszonylag magas. Az energiatárolásban több IGBT-t és SIC-t használnak, két összeköttetést foglalva magában: a DCDC-t és a DCAC-t, beleértve két megoldást, nevezetesen az optikai tároló integrált és különálló energiatároló rendszerét. A független energiatároló rendszerben a teljesítmény félvezető eszközök mennyisége körülbelül 1,5-szerese a fotovoltaikus rendszernek. Jelenleg az optikai tárolás több mint 60-70%-ot, a különálló energiatároló rendszer pedig 30%-ot tehet ki.
Ábra: BYD IGBT modul
Az IGBT széleskörű alkalmazási rétegekkel rendelkezik, ami előnyösebb, mint a MOSFET az energiatároló inverterekben. A tényleges projektekben az IGBT fokozatosan felváltotta a MOSFET-et, mint a fotovoltaikus inverterek és a szélenergia-termelés központi eszköze. Az új energiatermelő iparág gyors fejlődése új hajtóerővé válik az IGBT iparág számára.
Az IGBT az energiaátalakítás és -átvitel központi eszköze
Az IGBT teljes mértékben egy olyan tranzisztorként értelmezhető, amely szelepvezérléssel szabályozza az elektronikus kétirányú (többirányú) áramlást.
Az IGBT egy kompozit, teljes vezérlésű, feszültségvezérelt teljesítmény-félvezető eszköz, amely BJT bipoláris triódából és szigetelő rácsos térvezérlésű csőből áll. A nyomásesés két aspektusának előnyei.
Ábra: IGBT modul szerkezeti vázlata
Az IGBT kapcsolófunkciója egy csatorna létrehozása a kapufeszültség pozitív teljesedésével, amely bázisáramot biztosít a PNP tranzisztornak az IGBT meghajtásához. Fordítva, az inverz kapufeszültség hozzáadásával megszüntethető a csatorna, a fordított bázisáram átfolyik rajta, és kikapcsolja az IGBT-t. Az IGBT meghajtási módja alapvetően megegyezik a MOSFET-ével. Csak az N bemeneti pólust kell vezérelnie, egycsatornás MOSFET-je van, így nagy bemeneti impedancia karakterisztikával rendelkezik.
Az IGBT az energiaátalakítás és -átvitel központi eszköze. Általános nevén az elektromos és elektronikus eszközök „CPU”-ja. Nemzeti stratégiai feltörekvő iparágként széles körben használják új energetikai berendezésekben és más területeken.
Az IGBT számos előnnyel rendelkezik, beleértve a magas bemeneti impedanciát, az alacsony vezérlőteljesítményt, az egyszerű meghajtó áramkört, a gyors kapcsolási sebességet, a nagyállapotú áramot, a csökkentett eltérítési nyomást és a kis veszteséget. Ezért abszolút előnyökkel rendelkezik a jelenlegi piaci környezetben.
Ezért az IGBT a jelenlegi teljesítmény-félvezető piac legelterjedtebb elemévé vált. Széles körben használják számos területen, például új energiatermelésben, elektromos járművekben és töltőoszlopokban, villamosított hajókban, egyenáramú átvitelben, energiatárolásban, ipari elektromos vezérlésben és energiatakarékosságban.
Ábra:InfineonIGBT modul
IGBT osztályozás
A különböző termékstruktúrák szerint az IGBT-knek három típusa van: egycsöves, IGBT modul és intelligens teljesítménymodul IPM.
(Töltőoszlopok) és egyéb területeken (többnyire ilyen moduláris termékek kaphatók a piacon). Az intelligens IPM tápmodult főként fehér háztartási gépekben, például inverteres légkondicionálókban és frekvenciaváltós mosógépekben használják széles körben.
Az alkalmazási forgatókönyv feszültségétől függően az IGBT-knek olyan típusai vannak, mint az ultra-alacsony feszültség, az alacsony feszültség, a középfeszültség és a nagyfeszültség.
Közülük az új energiahordozókkal működő járművek, az ipari vezérlések és a háztartási készülékek által használt IGBT-k főként középfeszültségűek, míg a vasúti közlekedés, az új energiatermelés és az intelligens hálózatok magasabb feszültségigényűek, főként nagyfeszültségű IGBT-ket használnak.
Az IGBT többnyire modulok formájában jelenik meg. Az IHS adatai azt mutatják, hogy a modulok és az egycsöves áramkörök aránya 3:1. A modul egy moduláris félvezető termék, amelyet az IGBT chip és az FWD (folyamatos dióda chip) egy egyedi áramköri hídon, valamint műanyag kereteken, aljzatokon és aljzatokon stb. keresztül állítanak elő.
Mpiaci helyzet:
A kínai vállalatok gyorsan növekednek, és jelenleg importfüggőek.
2022-ben hazám IGBT iparágának termelése 41 millió darab volt, a kereslet körülbelül 156 millió darab, az önellátási ráta pedig 26,3% volt. Jelenleg a hazai IGBT piacot főként külföldi gyártók, mint például a Yingfei Ling, a Mitsubishi Motor és a Fuji Electric foglalják el, amelyek közül a Yingfei Ling a legnagyobb arányú, 15,9%-os részesedéssel rendelkezik.
Az IGBT modulpiac CR3 elérte az 56,91%-ot, a hazai gyártók Star Director és CRRC 5,01%-os összrészesedése pedig 5,01% volt. A globális IGBT split eszközök piacának legnagyobb három gyártója elérte az 53,24%-ot. A hazai gyártók a globális IGBT eszközök piacának legnagyobb tízesébe kerültek 3,5%-os piaci részesedéssel.
Az IGBT többnyire modulok formájában jelenik meg. Az IHS adatai azt mutatják, hogy a modulok és az egycsöves áramkörök aránya 3:1. A modul egy moduláris félvezető termék, amelyet az IGBT chip és az FWD (folyamatos dióda chip) egy egyedi áramköri hídon, valamint műanyag kereteken, aljzatokon és aljzatokon stb. keresztül állítanak elő.
Mpiaci helyzet:
A kínai vállalatok gyorsan növekednek, és jelenleg importfüggőek.
2022-ben hazám IGBT iparágának termelése 41 millió darab volt, a kereslet körülbelül 156 millió darab, az önellátási ráta pedig 26,3% volt. Jelenleg a hazai IGBT piacot főként külföldi gyártók, mint például a Yingfei Ling, a Mitsubishi Motor és a Fuji Electric foglalják el, amelyek közül a Yingfei Ling a legnagyobb arányú, 15,9%-os részesedéssel rendelkezik.
Az IGBT modulpiac CR3 elérte az 56,91%-ot, a hazai gyártók Star Director és CRRC 5,01%-os összrészesedése pedig 5,01% volt. A globális IGBT split eszközök piacának legnagyobb három gyártója elérte az 53,24%-ot. A hazai gyártók a globális IGBT eszközök piacának legnagyobb tízesébe kerültek 3,5%-os piaci részesedéssel.
Közzététel ideje: 2023. július 8.
