Các thành phần chính của hệ thống lưu trữ năng lượng -IGBT

Chi phí của hệ thống lưu trữ năng lượng chủ yếu bao gồm pin và bộ biến tần lưu trữ năng lượng. Tổng cả hai chiếm 80% chi phí của hệ thống lưu trữ năng lượng điện hóa, trong đó biến tần lưu trữ năng lượng chiếm 20%. Tinh thể lưỡng cực lưới cách điện IGBT là nguyên liệu thô đầu nguồn của bộ biến tần lưu trữ năng lượng. Hiệu suất của IGBT quyết định hiệu suất của biến tần lưu trữ năng lượng, chiếm 20%-30% giá trị của biến tần.

Vai trò chính của IGBT trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng là máy biến áp, chuyển đổi tần số, chuyển đổi xen kẽ, v.v., là thiết bị không thể thiếu trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng.

Hình: Mô-đun IGBT

Các nguyên liệu thô thượng nguồn của các biến lưu trữ năng lượng bao gồm IGBT, điện dung, điện trở, điện trở, PCB, v.v. Trong số đó, IGBT vẫn chủ yếu phụ thuộc vào nhập khẩu. Vẫn còn khoảng cách giữa IGBT trong nước ở trình độ công nghệ và trình độ hàng đầu thế giới. Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của ngành lưu trữ năng lượng của Trung Quốc, quá trình nội địa hóa IGBT cũng được kỳ vọng sẽ tăng tốc.

Giá trị ứng dụng lưu trữ năng lượng IGBT

So với quang điện, giá trị của IGBT lưu trữ năng lượng tương đối cao. Lưu trữ năng lượng sử dụng nhiều IGBT và SIC hơn, bao gồm hai liên kết: DCDC và DCAC, bao gồm hai giải pháp là hệ thống lưu trữ năng lượng tích hợp lưu trữ quang học và hệ thống lưu trữ năng lượng riêng biệt. Trong hệ thống lưu trữ năng lượng độc lập, lượng thiết bị bán dẫn có công suất gấp khoảng 1,5 lần quang điện. Hiện tại, bộ lưu trữ quang học có thể chiếm hơn 60-70% và hệ thống lưu trữ năng lượng riêng biệt chiếm 30%.

Hình: Mô-đun BYD IGBT

IGBT có nhiều lớp ứng dụng, có lợi thế hơn MOSFET trong bộ biến tần lưu trữ năng lượng. Trong các dự án thực tế, IGBT đã dần thay thế MOSFET làm thiết bị cốt lõi của bộ biến tần quang điện và phát điện gió. Sự phát triển nhanh chóng của ngành sản xuất năng lượng mới sẽ trở thành động lực mới cho ngành IGBT.

IGBT là thiết bị cốt lõi để chuyển đổi và truyền tải năng lượng

IGBT có thể hiểu đầy đủ là một Transistor điều khiển dòng điện tử hai chiều (đa chiều) có van điều khiển.

IGBT là một thiết bị bán dẫn công suất điều khiển bằng điện áp hoàn toàn điều khiển tổng hợp bao gồm triode lưỡng cực BJT và ống hiệu ứng trường lưới cách điện. Ưu điểm của hai khía cạnh giảm áp suất.

Hình: Sơ đồ cấu trúc mô-đun IGBT

Chức năng chuyển đổi của IGBT là tạo thành một kênh bằng cách thêm dương vào điện áp cổng để cung cấp dòng cơ sở cho bóng bán dẫn PNP để điều khiển IGBT. Ngược lại, thêm điện áp cửa nghịch đảo để loại bỏ kênh, chạy qua dòng cơ sở ngược và tắt IGBT. Phương pháp điều khiển của IGBT về cơ bản giống với MOSFET. Nó chỉ cần điều khiển cực đầu vào N MOSFET một kênh nên có đặc tính trở kháng đầu vào cao.

IGBT là thiết bị cốt lõi của việc chuyển đổi và truyền tải năng lượng. Nó thường được gọi là “CPU” của các thiết bị điện tử. Là một ngành công nghiệp mới nổi mang tính chiến lược quốc gia, nó đã được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị năng lượng mới và các lĩnh vực khác.

IGBT có nhiều ưu điểm bao gồm trở kháng đầu vào cao, công suất điều khiển thấp, mạch điều khiển đơn giản, tốc độ chuyển mạch nhanh, dòng điện trạng thái lớn, giảm áp suất chuyển hướng và tổn thất nhỏ. Vì vậy, nó có lợi thế tuyệt đối trong môi trường thị trường hiện nay.

Do đó, IGBT đã trở thành xu hướng chủ đạo nhất của thị trường bán dẫn điện hiện nay. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất năng lượng mới, xe điện và cột sạc, tàu điện khí hóa, truyền tải DC, lưu trữ năng lượng, điều khiển điện công nghiệp và tiết kiệm năng lượng.

Nhân vật:Infineonmô-đun IGBT

Phân loại IGBT

Theo cấu trúc sản phẩm khác nhau, IGBT có ba loại: ống đơn, mô-đun IGBT và mô-đun nguồn thông minh IPM.

(Cọc sạc) và các lĩnh vực khác (hầu hết là các sản phẩm dạng module như vậy đang bán trên thị trường hiện nay). Mô-đun nguồn thông minh IPM chủ yếu được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực thiết bị gia dụng màu trắng như máy điều hòa không khí biến tần và máy giặt chuyển đổi tần số.

Tùy thuộc vào điện áp của kịch bản ứng dụng, IGBT có các loại như điện áp cực thấp, điện áp thấp, trung thế và điện áp cao.

Trong số đó, IGBT được sử dụng bởi các phương tiện năng lượng mới, điều khiển công nghiệp và thiết bị gia dụng chủ yếu là điện áp trung bình, trong khi vận tải đường sắt, sản xuất năng lượng mới và lưới điện thông minh có yêu cầu điện áp cao hơn, chủ yếu sử dụng IGBT điện áp cao.

IGBT chủ yếu xuất hiện dưới dạng mô-đun. Dữ liệu IHS cho thấy tỷ lệ mô-đun và ống đơn là 3: 1. Mô-đun là sản phẩm bán dẫn mô-đun được chế tạo bởi chip IGBT và FWD (chip diode liên tục) thông qua cầu mạch tùy chỉnh và thông qua khung nhựa, đế và đế , vân vân.

Mtình hình thị trường:

Các công ty Trung Quốc đang phát triển nhanh chóng và hiện đang phụ thuộc vào nhập khẩu

Năm 2022, ngành IGBT nước tôi có sản lượng 41 triệu, nhu cầu khoảng 156 triệu, tỷ lệ tự cung cấp là 26,3%. Hiện tại, thị trường IGBT trong nước chủ yếu do các nhà sản xuất nước ngoài như Yingfei Ling, Mitsubishi Motor và Fuji Electric chiếm lĩnh, trong đó chiếm tỷ trọng cao nhất là Yingfei Ling, là 15,9%.

Thị trường mô-đun IGBT CR3 đạt 56,91% và tổng thị phần của các nhà sản xuất trong nước Star Director và CRRC thời kỳ 5,01% là 5,01%. Thị phần của ba nhà sản xuất hàng đầu về thiết bị chia IGBT toàn cầu đạt 53,24%. Các nhà sản xuất trong nước lọt vào top 10 thị phần thiết bị IGBT toàn cầu với thị phần 3,5%.

IGBT chủ yếu xuất hiện dưới dạng mô-đun. Dữ liệu IHS cho thấy tỷ lệ mô-đun và ống đơn là 3: 1. Mô-đun là sản phẩm bán dẫn mô-đun được chế tạo bởi chip IGBT và FWD (chip diode liên tục) thông qua cầu mạch tùy chỉnh và thông qua khung nhựa, đế và đế , vân vân.

Mtình hình thị trường:

Các công ty Trung Quốc đang phát triển nhanh chóng và hiện đang phụ thuộc vào nhập khẩu

Năm 2022, ngành IGBT nước tôi có sản lượng 41 triệu, nhu cầu khoảng 156 triệu, tỷ lệ tự cung cấp là 26,3%. Hiện tại, thị trường IGBT trong nước chủ yếu do các nhà sản xuất nước ngoài như Yingfei Ling, Mitsubishi Motor và Fuji Electric chiếm lĩnh, trong đó chiếm tỷ trọng cao nhất là Yingfei Ling, là 15,9%.

Thị trường mô-đun IGBT CR3 đạt 56,91% và tổng thị phần của các nhà sản xuất trong nước Star Director và CRRC thời kỳ 5,01% là 5,01%. Thị phần của ba nhà sản xuất hàng đầu về thiết bị chia IGBT toàn cầu đạt 53,24%. Các nhà sản xuất trong nước lọt vào top 10 thị phần thiết bị IGBT toàn cầu với thị phần 3,5%.