Энергияны сақтау жүйесінің негізгі компоненттері -IGBT

Энергияны сақтау жүйесінің құны негізінен аккумуляторлар мен энергияны сақтайтын инверторлардан тұрады. Екеуінің жалпы сомасы электрохимиялық энергия сақтау жүйесінің құнының 80% құрайды, оның ішінде энергия сақтау инверторы 20% құрайды. IGBT оқшаулағыш торының биполярлы кристалы энергия сақтау инверторының жоғары ағынды шикізаты болып табылады. IGBT өнімділігі инвертор мәнінің 20%-30% құрайтын энергия сақтау инверторының өнімділігін анықтайды.

Энергияны сақтау саласындағы IGBT негізгі рөлі трансформатор, жиілікті түрлендіру, интерволюция түрлендіру және т.б. энергияны сақтау қолданбаларында таптырмас құрылғы болып табылады.

Сурет: IGBT модулі

Энергияны сақтау айнымалыларының жоғары ағымдық шикізатына IGBT, сыйымдылық, кедергі, электр кедергісі, ПХД және т.б. кіреді. Олардың ішінде IGBT әлі де негізінен импортқа тәуелді. Технологиялық деңгейдегі отандық IGBT мен әлемдік жетекші деңгейде әлі де алшақтық бар. Дегенмен, Қытайдың энергия сақтау саласының қарқынды дамуымен IGBT-ті отанизациялау процесі де жеделдейді деп күтілуде.

IGBT энергиясын сақтау қолданбасының мәні

Фотоэлектрмен салыстырғанда IGBT энергияны сақтаудың мәні салыстырмалы түрде жоғары. Энергияны сақтау екі сілтемені қамтитын IGBT және SIC көбірек пайдаланады: DCDC және DCAC, оның ішінде екі шешім, атап айтқанда оптикалық сақтаудың біріктірілген және бөлек энергия сақтау жүйесі. Тәуелсіз энергия сақтау жүйесі, қуатты жартылай өткізгіш құрылғылардың мөлшері фотоэлектрлік шамамен 1,5 есе. Қазіргі уақытта оптикалық сақтау 60-70% -дан жоғары болуы мүмкін, ал жеке энергия сақтау жүйесі 30% құрайды.

Сурет: BYD IGBT модулі

IGBT қолданбалы қабаттардың кең ауқымына ие, бұл энергияны сақтау инверторында MOSFET-ке қарағанда тиімдірек. Нақты жобаларда IGBT біртіндеп MOSFET-ті фотоэлектрлік инверторлар мен жел энергиясын өндірудің негізгі құрылғысы ретінде ауыстырды. Жаңа энергия өндіруші индустрияның қарқынды дамуы IGBT индустриясы үшін жаңа қозғаушы күшке айналады.

IGBT - энергияны түрлендіруге және тасымалдауға арналған негізгі құрылғы

IGBT-ті клапан басқаруымен электронды екі жақты (көп бағытты) ағынды басқаратын транзистор ретінде толық түсінуге болады.

IGBT - бұл BJT биполярлы триодынан және оқшаулағыш тор өрісінің әсерінен тұратын түтіктен тұратын, толық басқарылатын кернеумен басқарылатын қуатты жартылай өткізгіш құрылғы. Қысымның төмендеуінің екі аспектісінің артықшылығы.

Сурет: IGBT модулінің құрылымының схемалық диаграммасы

IGBT коммутатор функциясы IGBT жүргізу үшін PNP транзисторына негізгі токпен қамтамасыз ету үшін қақпа кернеуіне оң қосу арқылы арнаны құру болып табылады. Керісінше, арнаны жою үшін кері есік кернеуін қосыңыз, кері негізгі ток арқылы ағып, IGBT өшіріңіз. IGBT жүргізу әдісі негізінен MOSFET әдісімен бірдей. Ол тек N бір арналы MOSFET кіріс полюсін басқаруы керек, сондықтан оның кіріс кедергісі жоғары сипаттамалары бар.

IGBT энергияны түрлендіру мен тасымалдаудың негізгі құрылғысы болып табылады. Ол әдетте электрлік электрондық құрылғылардың «CPU» ретінде белгілі. Ұлттық стратегиялық дамып келе жатқан сала ретінде ол жаңа энергетикалық жабдықтарда және басқа салаларда кеңінен қолданылды.

IGBT көптеген артықшылықтарға ие, соның ішінде жоғары кіріс кедергісі, төмен басқару қуаты, қарапайым жетек тізбегі, жылдам ауысу жылдамдығы, үлкен күйдегі ток, төмендетілген бұру қысымы және аз шығын. Сондықтан оның қазіргі нарық жағдайында абсолютті артықшылықтары бар.

Осылайша, IGBT қазіргі жартылай өткізгіштер нарығының ең негізгі ағымына айналды. Ол жаңа энергия қуатын өндіру, электр көліктері мен зарядтау қадалары, электрлендірілген кемелер, тұрақты токты беру, энергияны сақтау, өнеркәсіптік электрлік бақылау және энергияны үнемдеу сияқты көптеген салаларда кеңінен қолданылады.

Сурет:InfineonIGBT модулі

IGBT классификациясы

Өнімнің әртүрлі құрылымына сәйкес IGBT үш түрі бар: бір құбырлы, IGBT модулі және IPM смарт қуат модулі.

(Зарядтау қадалары) және басқа өрістер (негізінен қазіргі нарықта сатылатын осындай модульдік өнімдер). IPM интеллектуалды қуат модулі негізінен инверторлық кондиционерлер және жиілікті түрлендіру кір жуғыш машиналар сияқты ақ түсті тұрмыстық техника саласында кеңінен қолданылады.

Қолдану сценарийінің кернеуіне байланысты IGBT ультра төмен кернеу, төмен кернеу, орташа кернеу және жоғары кернеу сияқты түрлері бар.

Олардың ішінде жаңа энергетикалық көліктер, өнеркәсіптік басқару және тұрмыстық техника пайдаланатын IGBT негізінен орташа кернеу болып табылады, ал теміржол транзитінде, жаңа энергия қуатын өндіруде және смарт желілерде, негізінен, жоғары вольтты IGBT пайдалана отырып, жоғары кернеу талаптары бар.

IGBT көбінесе модульдер түрінде пайда болады. IHS деректері модульдер мен жалғыз түтіктердің үлесі 3 екенін көрсетеді: 1. Модуль IGBT чипі және FWD (жалғасы диод микросхемасы) реттелетін тізбек көпірі арқылы және пластикалық жақтаулар, астарлар және астарлар арқылы жасалған модульдік жартылай өткізгіш өнім болып табылады. , т.б.

MАркет жағдайы:

Қытай компаниялары қарқынды дамып келеді және олар қазір импортқа тәуелді

2022 жылы менің елімнің IGBT саласы 41 миллион өнім шығарды, сұраныс шамамен 156 миллион және өзін-өзі қамтамасыз ету деңгейі 26,3% болды. Қазіргі уақытта ішкі IGBT нарығын негізінен Yingfei Ling, Mitsubishi Motor және Fuji Electric сияқты шетелдік өндірушілер алады, олардың ең жоғары үлесі Yingfei Ling болып табылады, бұл 15,9%.

IGBT модулі нарығы CR3 56,91% жетті, ал отандық өндірушілердің Star Director және CRRC дәуірінің 5,01% жалпы үлесі 5,01% құрады. Жаһандық IGBT сплит-құрылғысының жетекші үш өндірушісінің нарықтағы үлесі 53,24%-ға жетті. Отандық өндірушілер 3,5% нарық үлесімен жаһандық IGBT құрылғысының нарықтағы алғашқы ондығына кірді.

IGBT көбінесе модульдер түрінде пайда болады. IHS деректері модульдер мен жалғыз түтіктердің үлесі 3 екенін көрсетеді: 1. Модуль IGBT чипі және FWD (жалғасы диод микросхемасы) реттелетін тізбек көпірі арқылы және пластикалық жақтаулар, астарлар және астарлар арқылы жасалған модульдік жартылай өткізгіш өнім болып табылады. , т.б.

MАркет жағдайы:

Қытай компаниялары қарқынды дамып келеді және олар қазір импортқа тәуелді

2022 жылы менің елімнің IGBT саласы 41 миллион өнім шығарды, сұраныс шамамен 156 миллион және өзін-өзі қамтамасыз ету деңгейі 26,3% болды. Қазіргі уақытта ішкі IGBT нарығын негізінен Yingfei Ling, Mitsubishi Motor және Fuji Electric сияқты шетелдік өндірушілер алады, олардың ең жоғары үлесі Yingfei Ling болып табылады, бұл 15,9%.

IGBT модулі нарығы CR3 56,91% жетті, ал отандық өндірушілердің Star Director және CRRC дәуірінің 5,01% жалпы үлесі 5,01% құрады. Жаһандық IGBT сплит-құрылғысының жетекші үш өндірушісінің нарықтағы үлесі 53,24%-ға жетті. Отандық өндірушілер 3,5% нарық үлесімен жаһандық IGBT құрылғысының нарықтағы алғашқы ондығына кірді.