《電子技術(shù)應(yīng)用》
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光伏+儲(chǔ)能雙驅(qū)動(dòng)IGBT需求趨勢及行業(yè)規(guī)模發(fā)展

2022-11-28
來源:工采網(wǎng)電子元件

功率半導(dǎo)體是實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的核心器件,,能夠?qū)﹄妷弘娏鞯倪\(yùn)用進(jìn)行有效控制,通過開關(guān)狀態(tài)的變化,,實(shí)現(xiàn)逆變,、整流、變頻等多種功能,,控制電子電力系統(tǒng)的能量輸出,將整個(gè)電子電力系統(tǒng)的能耗控制在最低范圍內(nèi),,從而達(dá)到對(duì)能量的合理管理,,降低能耗,減少碳排放,。

  功率半導(dǎo)體已經(jīng)成為發(fā)電,、輸配電、用電等多個(gè)領(lǐng)域的核心器件,。例如在發(fā)電的光伏逆變器,、風(fēng)電變流器等設(shè)備,在輸配電領(lǐng)域的直流換流閥,、交直流斷路器等設(shè)備,,用電領(lǐng)域的電動(dòng)汽車電驅(qū)、電力機(jī)車電驅(qū),、充電樁,、儲(chǔ)能換流器、工業(yè)變頻器或變流器等設(shè)備中,,功率半導(dǎo)體均發(fā)揮著突出作用,。

  IGBT、MOSFET是當(dāng)前市面上最常見的功率半導(dǎo)體器件,。由于所需驅(qū)動(dòng)功率小,、開關(guān)速度快,硅基的MOSFET在600V以下的應(yīng)用中占據(jù)主流,。由于導(dǎo)通損耗低,、開關(guān)速度較快、耐壓等級(jí)高,、工作結(jié)溫高,、驅(qū)動(dòng)方便,硅基的IGBT占據(jù)了600V~6500V高壓應(yīng)用市場,。

  IGBT具備包括輸入阻抗高,、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡單,、開關(guān)速度快,、通態(tài)電流大、導(dǎo)通壓降低,、損耗小等諸多優(yōu)點(diǎn),,因此在當(dāng)前市場環(huán)境中具有絕對(duì)優(yōu)勢,。

  IGBT是一個(gè)非通即斷的開關(guān)器件,,通過柵源極電壓的變化控制其關(guān)斷狀態(tài),能夠根據(jù)信號(hào)指令來調(diào)節(jié)電壓,、電流,、頻率、相位等,,以達(dá)到精準(zhǔn)調(diào)控的目的,。因此,IGBT成為當(dāng)前功率半導(dǎo)體市場最主流的器件,,在新能源發(fā)電,、電動(dòng)汽車及充電樁,、電氣化船舶、直流輸電,、儲(chǔ)能,、工業(yè)電控和節(jié)能等眾多領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

  由于儲(chǔ)能逆變器與光伏逆變器技術(shù)相近,,進(jìn)入儲(chǔ)能逆變器的行業(yè)的競爭者大多為光伏逆變器廠商,;IGBT作為逆變器的核心器件成為了新的“兵家必爭之地”。

  一,、IGBT具有廣泛的應(yīng)用層,,在光伏/儲(chǔ)能逆變器中較MOSFET更具優(yōu)勢

  低壓IGBT:指電壓等級(jí)在1000V以內(nèi)的IGBT器件,例如常見的650V應(yīng)用于新能源汽車,、家電,、工業(yè)變頻等領(lǐng)域。

  中壓IGBT:指電壓等級(jí)在1000-1700V區(qū)間的IGBT器件,,例如1200V應(yīng)用于光伏,、電磁爐、家電,、電焊機(jī),、工業(yè)變頻器和新能源汽車領(lǐng)域,1700V應(yīng)用于光伏和風(fēng)電領(lǐng)域,。

  高壓IGBT:指電壓等級(jí)3300V及以上的IGBT器件,,比如3300V和6500V應(yīng)用于高鐵、動(dòng)車,、智能電網(wǎng),,以及工業(yè)電機(jī)等領(lǐng)域。

  IGBT因其通態(tài)電流大,、耐壓高,、電壓驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn),使其在中,、高壓容量的系統(tǒng)中更具優(yōu)勢,。

  在實(shí)際項(xiàng)目中IGBT已逐漸取代MOSFET作為光伏逆變器和風(fēng)力發(fā)電逆變器的核心器件,新能源發(fā)電行業(yè)的迅速發(fā)展將成為IGBT行業(yè)持續(xù)增長的全新動(dòng)力,。

  二,、光伏+儲(chǔ)能雙驅(qū)動(dòng),IGBT市場潛力巨大

  在“碳達(dá)峰”,、“碳中和”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)作用下,,國家推動(dòng)綠色能源發(fā)展,光伏發(fā)電屬于綠色環(huán)保的發(fā)電方式,符合全球綠色化環(huán)?;l(fā)展趨勢,,國內(nèi)外光伏行業(yè)前景廣闊。我國光伏應(yīng)用市場增速明顯,,裝機(jī)量,、發(fā)電量不斷提高。儲(chǔ)能裝機(jī)量逐年提升,,儲(chǔ)能逆變器規(guī)模不斷加大。

  政策支持疊加技術(shù)進(jìn)步,,光伏行業(yè)長期發(fā)展明確,。其中國內(nèi)風(fēng)光大基地和“整縣光伏”等項(xiàng)目加快推進(jìn),國內(nèi)風(fēng)光基地一期項(xiàng)目批復(fù)規(guī)模約100GW,,工商業(yè)分布式光伏和戶用光伏快速增長,。

  海外市場在后疫情時(shí)代和電價(jià)上漲的趨勢下需求強(qiáng)勢復(fù)蘇,其中歐洲市場和美國市場依然是裝機(jī)的主力,。據(jù)券商預(yù)測,,新能源發(fā)電方向2022年全球IGBT需求達(dá)107億元,2025年有望增進(jìn)至200億元,。

  IGBT作為功率半導(dǎo)體期間,,其技術(shù)迭代速度較慢,周期較長,,一代產(chǎn)品的使用時(shí)間非常長,,超過十年。因此,,雖然國內(nèi)IGBT廠家的起步較晚,,但是行業(yè)留給了本土IGBT廠家充足的發(fā)展和追趕的時(shí)間,目前國內(nèi)IGBT廠商技術(shù)進(jìn)步較快,,已經(jīng)有產(chǎn)品能大批量滿足下游客戶需求,。

  臺(tái)灣茂矽推出了幾款適用于中壓范圍6寸晶圓片適用于各類光伏逆變器,如光伏逆變和儲(chǔ)能等,。與行業(yè)同類產(chǎn)品相比,,溫升更低、可靠性更高,。

  由工采網(wǎng)代理的臺(tái)灣茂硅生產(chǎn)的IGBT晶圓FS工藝6寸IGBT晶圓片P81MV022NL0013P,、P81MV020NL0011P、P81MV023NL0014P這三款主要有以下特性:

  1,、1200V壕溝和現(xiàn)場停止技術(shù) 2,、低開關(guān)損耗 3、正溫度系數(shù)  4、簡易平行)可應(yīng)用于中等功率驅(qū)動(dòng)器,;不間斷電源,。

  臺(tái)灣茂矽IGBT產(chǎn)品已經(jīng)逐步進(jìn)入新能源汽車、充電樁,、電池管理以及光伏逆變器等領(lǐng)域,,并受到客戶的青睞,ISweek工采網(wǎng)擁有一整套完整的解決方案



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