Componentes principais do sistema de armazenamento de energia -IGBT

O custo do sistema de armazenamento de energia é composto principalmente por baterias e inversores de armazenamento de energia.O total dos dois constitui 80% do custo do sistema de armazenamento de energia eletroquímica, dos quais o inversor de armazenamento de energia representa 20%.O cristal bipolar da grade isolante IGBT é a matéria-prima a montante do inversor de armazenamento de energia.O desempenho do IGBT determina o desempenho do inversor de armazenamento de energia, representando 20% -30% do valor do inversor.

A principal função do IGBT na área de armazenamento de energia é o transformador, conversão de frequência, conversão de intervolução, etc., que é um dispositivo indispensável em aplicações de armazenamento de energia.

Figura: Módulo IGBT

As matérias-primas a montante das variáveis ​​de armazenamento de energia incluem IGBT, capacitância, resistência, resistência elétrica, PCB, etc. Entre elas, o IGBT ainda depende principalmente de importações.Ainda existe uma lacuna entre o IGBT doméstico em nível tecnológico e o nível líder mundial.No entanto, com o rápido desenvolvimento da indústria de armazenamento de energia da China, espera-se também que o processo de domesticação do IGBT acelere.

Valor da aplicação de armazenamento de energia IGBT

Comparado com o fotovoltaico, o valor do IGBT de armazenamento de energia é relativamente alto.O armazenamento de energia utiliza mais IGBT e SIC, envolvendo dois links: DCDC e DCAC, incluindo duas soluções, nomeadamente o sistema de armazenamento óptico integrado e separado de armazenamento de energia.O sistema de armazenamento de energia independente, a quantidade de dispositivos semicondutores de potência é cerca de 1,5 vezes maior que a energia fotovoltaica.Atualmente, o armazenamento óptico pode representar mais de 60-70%, e um sistema de armazenamento de energia separado é responsável por 30%.

Figura: Módulo BYD IGBT

O IGBT possui uma ampla gama de camadas de aplicação, o que é mais vantajoso que o MOSFET no inversor de armazenamento de energia.Em projetos reais, o IGBT substituiu gradualmente o MOSFET como dispositivo central de inversores fotovoltaicos e geração de energia eólica.O rápido desenvolvimento da nova indústria de geração de energia se tornará uma nova força motriz para a indústria IGBT.

IGBT é o dispositivo central para transformação e transmissão de energia

O IGBT pode ser totalmente entendido como um transistor que controla o fluxo eletrônico bidirecional (multidirecional) com controle de válvula.

IGBT é um dispositivo semicondutor de potência acionado por tensão de controle total composto composto pelo triodo bipolar BJT e tubo de efeito de campo de grade isolante.As vantagens de dois aspectos da queda de pressão.

Figura: Diagrama esquemático da estrutura do módulo IGBT

A função da chave do IGBT é formar um canal adicionando positivo à tensão da porta para fornecer a corrente de base ao transistor PNP para acionar o IGBT.Por outro lado, adicione a tensão inversa da porta para eliminar o canal, flua através da corrente de base reversa e desligue o IGBT.O método de condução do IGBT é basicamente o mesmo do MOSFET.Ele só precisa controlar o MOSFET de um canal do pólo de entrada N, por isso possui características de alta impedância de entrada.

IGBT é o dispositivo central de transformação e transmissão de energia.É comumente conhecido como “CPU” de dispositivos eletroeletrônicos.Como uma indústria emergente estratégica nacional, tem sido amplamente utilizada em novos equipamentos de energia e outros campos.

O IGBT tem muitas vantagens, incluindo alta impedância de entrada, baixa potência de controle, circuito de acionamento simples, velocidade de comutação rápida, corrente de grande estado, pressão de desvio reduzida e pequenas perdas.Portanto, possui vantagens absolutas no atual ambiente de mercado.

Portanto, o IGBT se tornou o principal mercado atual de semicondutores de potência.É amplamente utilizado em muitas áreas, como geração de energia nova, veículos elétricos e pilhas de carregamento, navios eletrificados, transmissão DC, armazenamento de energia, controle elétrico industrial e economia de energia.

Figura:InfineonMódulo IGBT

Classificação IGBT

De acordo com as diferentes estruturas do produto, o IGBT possui três tipos: tubo único, módulo IGBT e módulo de potência inteligente IPM.

(Pilhas de carregamento) e outros campos (principalmente produtos modulares vendidos no mercado atual).O módulo de potência inteligente IPM é amplamente utilizado principalmente na área de eletrodomésticos brancos, como condicionadores de ar inversores e máquinas de lavar com conversão de frequência.

Dependendo da tensão do cenário de aplicação, o IGBT possui tipos como tensão ultrabaixa, baixa tensão, média tensão e alta tensão.

Entre eles, o IGBT utilizado por veículos de novas energias, controle industrial e eletrodomésticos é principalmente de média tensão, enquanto o trânsito ferroviário, a geração de energia de novas energias e redes inteligentes têm requisitos de tensão mais elevados, principalmente usando IGBT de alta tensão.

O IGBT aparece principalmente na forma de módulos.Os dados IHS mostram que a proporção de módulos e tubo único é de 3: 1. O módulo é um produto semicondutor modular feito pelo chip IGBT e pelo FWD (chip de diodo contínuo) por meio de uma ponte de circuito customizada e por meio de molduras plásticas, substratos e substratos , etc.

Msituação do mercado:

As empresas chinesas estão a crescer rapidamente e atualmente dependem de importações

Em 2022, a indústria IGBT do meu país teve uma produção de 41 milhões, com uma procura de cerca de 156 milhões e uma taxa de autossuficiência de 26,3%.Atualmente, o mercado interno de IGBT é ocupado principalmente por fabricantes estrangeiros, como Yingfei Ling, Mitsubishi Motor e Fuji Electric, dos quais a maior proporção é Yingfei Ling, que é de 15,9%.

O mercado de módulos IGBT CR3 atingiu 56,91%, e a participação total dos fabricantes nacionais Star Director e era CRRC de 5,01% foi de 5,01%.A participação de mercado dos três principais fabricantes do dispositivo global dividido IGBT atingiu 53,24%.Os fabricantes nacionais entraram no top ten de participação de mercado do dispositivo IGBT global, com uma participação de mercado de 3,5%.

O IGBT aparece principalmente na forma de módulos.Os dados IHS mostram que a proporção de módulos e tubo único é de 3: 1. O módulo é um produto semicondutor modular feito pelo chip IGBT e pelo FWD (chip de diodo contínuo) por meio de uma ponte de circuito customizada e por meio de molduras plásticas, substratos e substratos , etc.

Msituação do mercado:

As empresas chinesas estão a crescer rapidamente e atualmente dependem de importações

Em 2022, a indústria IGBT do meu país teve uma produção de 41 milhões, com uma procura de cerca de 156 milhões e uma taxa de autossuficiência de 26,3%.Atualmente, o mercado interno de IGBT é ocupado principalmente por fabricantes estrangeiros, como Yingfei Ling, Mitsubishi Motor e Fuji Electric, dos quais a maior proporção é Yingfei Ling, que é de 15,9%.

O mercado de módulos IGBT CR3 atingiu 56,91%, e a participação total dos fabricantes nacionais Star Director e era CRRC de 5,01% foi de 5,01%.A participação de mercado dos três principais fabricantes do dispositivo global dividido IGBT atingiu 53,24%.Os fabricantes nacionais entraram no top ten de participação de mercado do dispositivo IGBT global, com uma participação de mercado de 3,5%.