עלות מערכת אגירת אנרגיה מורכבת בעיקר מסוללות וממירי אחסון אנרגיה. סך כל שניהם מהווים 80% מעלות מערכת אגירת אנרגיה אלקטרוכימית, מתוכם 20% ממיר אחסון האנרגיה מהווה. גביש דו-קוטבי של רשת בידוד IGBT הוא חומר הגלם במעלה הזרם של ממיר אחסון האנרגיה. ביצועי ה-IGBT קובעים את ביצועי ממיר אחסון האנרגיה, ומהווים 20%-30% מערך הממיר.
התפקיד העיקרי של IGBT בתחום אחסון אנרגיה הוא שנאי, המרת תדרים, המרת אינטרבולוציונית וכו', שהוא מכשיר הכרחי ביישומי אחסון אנרגיה.
איור: מודול IGBT
חומרי הגלם במעלה הזרם של משתני אחסון אנרגיה כוללים IGBT, קיבול, התנגדות, התנגדות חשמלית, PCB וכו'. ביניהם, IGBT עדיין תלוי בעיקר ביבוא. עדיין קיים פער בין IGBT מקומי ברמת הטכנולוגיה לבין הרמה המובילה בעולם. עם זאת, עם ההתפתחות המהירה של תעשיית אחסון האנרגיה של סין, צפוי גם תהליך הביות של IGBT להאיץ.
ערך יישום אחסון אנרגיה IGBT
בהשוואה לפוטו-וולטאית, ערך IGBT לאגירת אנרגיה גבוה יחסית. אחסון אנרגיה משתמש ביותר IGBT ו-SIC, הכוללים שני קישורים: DCDC ו-DCAC, הכוללים שני פתרונות, כלומר אחסון אופטי משולב ומערכת אחסון אנרגיה נפרדת. במערכת אחסון אנרגיה עצמאית, כמות התקני מוליכים למחצה להספק היא בערך פי 1.5 מכמות הפוטו-וולטאית. כיום, אחסון אופטי עשוי להוות יותר מ-60-70%, ומערכת אחסון אנרגיה נפרדת מהווה 30%.
איור: מודול IGBT של BYD
ל-IGBT מגוון רחב של שכבות יישום, וזה יתרון גדול יותר מ-MOSFET בממיר אגירת אנרגיה. בפרויקטים בפועל, IGBT החליף בהדרגה את ה-MOSFET כמכשיר הליבה של ממירים פוטו-וולטאיים וייצור אנרגיית רוח. ההתפתחות המהירה של תעשיית ייצור החשמל החדשה תהפוך לכוח מניע חדש עבור תעשיית ה-IGBT.
IGBT הוא המכשיר המרכזי לטרנספורמציה והעברת אנרגיה
ניתן להבין IGBT באופן מלא כטרנזיסטור השולט בזרימה אלקטרונית דו-כיוונית (רב-כיוונית) באמצעות בקרת שסתומים.
IGBT הוא התקן מוליך למחצה להספק מונע מתח מורכב, המורכב מטריודה דו-קוטבית BJT וצינור אפקט שדה מבודד מסוג רשת. יתרונותיו של ירידת לחץ הם שני היבטים.
איור: תרשים סכמטי של מבנה מודול IGBT
תפקיד המיתוג של IGBT הוא ליצור ערוץ על ידי הוספת מתח חיובי למתח השער כדי לספק זרם בסיס לטרנזיסטור PNP כדי להניע את ה-IGBT. לעומת זאת, הוסיפו את מתח השער ההפוך כדי לבטל את הערוץ, זרמו דרך זרם הבסיס ההפוך וכבו את ה-IGBT. שיטת ההנעה של IGBT זהה בעיקרון לזו של MOSFET. הוא צריך רק לשלוט בקוטב הקלט N של MOSFET חד-ערוצי, ולכן יש לו מאפייני עכבת קלט גבוהים.
IGBT הוא התקן הליבה של טרנספורמציה והעברת אנרגיה. הוא ידוע בכינויו "המעבד" של מכשירים חשמליים אלקטרוניים. כתעשייה אסטרטגית לאומית מתפתחת, הוא נמצא בשימוש נרחב בציוד אנרגיה חדש ובתחומים אחרים.
ל-IGBT יתרונות רבים, כולל עכבת קלט גבוהה, הספק בקרה נמוך, מעגל הנעה פשוט, מהירות מיתוג מהירה, זרם מצב גבוה, לחץ הסחה מופחת והפסד קטן. לכן, יש לו יתרונות מוחלטים בסביבת השוק הנוכחית.
לכן, IGBT הפך למיינסטרים הנפוץ ביותר בשוק מוליכים למחצה להספק כיום. הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים כגון ייצור חשמל חדש, כלי רכב חשמליים ועמודי טעינה, ספינות מחושמלות, העברת חשמל ישר, אחסון אנרגיה, בקרה חשמלית תעשייתית וחיסכון באנרגיה.
דְמוּת:אינפיניוןמודול IGBT
סיווג IGBT
בהתאם למבנה המוצר השונה, ל-IGBT שלושה סוגים: צינור יחיד, מודול IGBT ומודול כוח חכם IPM.
(ערימות טעינה) ותחומים אחרים (בעיקר מוצרים מודולריים כאלה הנמכרים בשוק הנוכחי). מודול הכוח החכם IPM נמצא בשימוש נרחב בעיקר בתחום מכשירי חשמל ביתיים לבנים כגון מזגנים מסוג אינוורטר ומכונות כביסה מסוג המרת תדר.
בהתאם למתח של תרחיש היישום, IGBT קיים בסוגים שונים כגון מתח נמוך במיוחד, מתח נמוך, מתח בינוני ומתח גבוה.
ביניהם, ה-IGBT המשמש כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה, בקרה תעשייתית ומכשירי חשמל ביתיים הוא בעיקר מתח בינוני, בעוד שלתחבורה רכבתית, ייצור חשמל חדש ורשתות חכמות יש דרישות מתח גבוהות יותר, בעיקר באמצעות IGBT במתח גבוה.
IGBT מופיע בעיקר בצורת מודולים. נתוני IHS מראים כי היחס בין מודולים לשפופרת בודדת הוא 3:1. המודול הוא מוצר מוליך למחצה מודולרי המיוצר על ידי שבב IGBT ושבב דיודה מתמשכת (FWD) באמצעות גשר מעגלים מותאם אישית, ובאמצעות מסגרות פלסטיק, מצעים ומצעים וכו'.
Mמצב השוק:
חברות סיניות צומחות במהירות, וכיום הן תלויות ביבוא
בשנת 2022, תעשיית ה-IGBT של ארצי תייצבה 41 מיליון יחידות, עם ביקוש של כ-156 מיליון יחידות, ושיעור עצמאות של 26.3%. נכון לעכשיו, שוק ה-IGBT המקומי תפוס בעיקר על ידי יצרנים מחו"ל כמו Yingfei Ling, Mitsubishi Motor ו-Fuji Electric, כאשר החלק הגבוה ביותר מתוכם הוא Yingfei Ling, העומד על 15.9%.
שוק מודולי ה-IGBT CR3 הגיע ל-56.91%, והנתח הכולל של היצרנים המקומיים Star Director ו-CRRC עמד על 5.01%, 5.01%. נתח השוק של שלושת היצרנים המובילים בהתקני IGBT מפוצלים עולמיים הגיע ל-53.24%. יצרנים מקומיים נכנסו לעשרת המודולים המובילים בהתקני IGBT עולמיים עם נתח שוק של 3.5%.
IGBT מופיע בעיקר בצורת מודולים. נתוני IHS מראים כי היחס בין מודולים לשפופרת בודדת הוא 3:1. המודול הוא מוצר מוליך למחצה מודולרי המיוצר על ידי שבב IGBT ושבב דיודה מתמשכת (FWD) באמצעות גשר מעגלים מותאם אישית, ובאמצעות מסגרות פלסטיק, מצעים ומצעים וכו'.
Mמצב השוק:
חברות סיניות צומחות במהירות, וכיום הן תלויות ביבוא
בשנת 2022, תעשיית ה-IGBT של ארצי תייצבה 41 מיליון יחידות, עם ביקוש של כ-156 מיליון יחידות, ושיעור עצמאות של 26.3%. נכון לעכשיו, שוק ה-IGBT המקומי תפוס בעיקר על ידי יצרנים מחו"ל כמו Yingfei Ling, Mitsubishi Motor ו-Fuji Electric, כאשר החלק הגבוה ביותר מתוכם הוא Yingfei Ling, העומד על 15.9%.
שוק מודולי ה-IGBT CR3 הגיע ל-56.91%, והנתח הכולל של היצרנים המקומיים Star Director ו-CRRC עמד על 5.01%, 5.01%. נתח השוק של שלושת היצרנים המובילים בהתקני IGBT מפוצלים עולמיים הגיע ל-53.24%. יצרנים מקומיים נכנסו לעשרת המודולים המובילים בהתקני IGBT עולמיים עם נתח שוק של 3.5%.
זמן פרסום: 08 ביולי 2023
