శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ యొక్క ముఖ్య భాగాలు -IGBT

శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ ఖర్చు ప్రధానంగా బ్యాటరీలు మరియు శక్తి నిల్వ ఇన్వర్టర్లతో కూడి ఉంటుంది. ఈ రెండింటి మొత్తం ఎలక్ట్రోకెమికల్ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ ఖర్చులో 80% ఉంటుంది, ఇందులో శక్తి నిల్వ ఇన్వర్టర్ 20% వాటా కలిగి ఉంటుంది. IGBT ఇన్సులేటింగ్ గ్రిడ్ బైపోలార్ క్రిస్టల్ అనేది శక్తి నిల్వ ఇన్వర్టర్ యొక్క అప్‌స్ట్రీమ్ ముడి పదార్థం. IGBT యొక్క పనితీరు శక్తి నిల్వ ఇన్వర్టర్ యొక్క పనితీరును నిర్ణయిస్తుంది, ఇది ఇన్వర్టర్ విలువలో 20%-30% వాటా కలిగి ఉంటుంది.

శక్తి నిల్వ రంగంలో IGBT యొక్క ప్రధాన పాత్ర ట్రాన్స్‌ఫార్మర్, ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి, ఇంటర్‌వల్యూషన్ మార్పిడి మొదలైనవి, ఇది శక్తి నిల్వ అనువర్తనాల్లో ఒక అనివార్యమైన పరికరం.

చిత్రం: IGBT మాడ్యూల్

శక్తి నిల్వ వేరియబుల్స్ యొక్క అప్‌స్ట్రీమ్ ముడి పదార్థాలలో IGBT, కెపాసిటెన్స్, రెసిస్టెన్స్, ఎలక్ట్రిక్ రెసిస్టెన్స్, PCB మొదలైనవి ఉన్నాయి. వాటిలో, IGBT ఇప్పటికీ ప్రధానంగా దిగుమతులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాంకేతిక స్థాయిలో దేశీయ IGBT మరియు ప్రపంచంలోని ప్రముఖ స్థాయిలో ఇప్పటికీ అంతరం ఉంది. అయితే, చైనా ఇంధన నిల్వ పరిశ్రమ వేగంగా అభివృద్ధి చెందడంతో, IGBT యొక్క దేశీయీకరణ ప్రక్రియ కూడా వేగవంతం అవుతుందని భావిస్తున్నారు.

IGBT శక్తి నిల్వ అప్లికేషన్ విలువ

ఫోటోవోల్టాయిక్‌తో పోలిస్తే, శక్తి నిల్వ IGBT విలువ సాపేక్షంగా ఎక్కువ. శక్తి నిల్వ ఎక్కువ IGBT మరియు SIC లను ఉపయోగిస్తుంది, ఇందులో రెండు లింక్‌లు ఉంటాయి: DCDC మరియు DCAC, వీటిలో రెండు పరిష్కారాలు ఉన్నాయి, అవి ఆప్టికల్ స్టోరేజ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ మరియు సెపరేట్ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్. స్వతంత్ర శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలో, శక్తి సెమీకండక్టర్ పరికరాల మొత్తం ఫోటోవోల్టాయిక్ కంటే 1.5 రెట్లు ఎక్కువ. ప్రస్తుతం, ఆప్టికల్ నిల్వ 60-70% కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు మరియు ప్రత్యేక శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ 30% ఉంటుంది.

చిత్రం: BYD IGBT మాడ్యూల్

IGBT విస్తృత శ్రేణి అప్లికేషన్ లేయర్‌లను కలిగి ఉంది, ఇది శక్తి నిల్వ ఇన్వర్టర్‌లో MOSFET కంటే ఎక్కువ ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. వాస్తవ ప్రాజెక్టులలో, IGBT క్రమంగా ఫోటోవోల్టాయిక్ ఇన్వర్టర్లు మరియు పవన విద్యుత్ ఉత్పత్తి యొక్క ప్రధాన పరికరంగా MOSFETని భర్తీ చేసింది. కొత్త శక్తి విద్యుత్ ఉత్పత్తి పరిశ్రమ యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధి IGBT పరిశ్రమకు కొత్త చోదక శక్తిగా మారుతుంది.

శక్తి పరివర్తన మరియు ప్రసారానికి IGBT ప్రధాన పరికరం.

IGBT ని వాల్వ్ నియంత్రణతో ఎలక్ట్రానిక్ టూ-వే (మల్టీ-డైరెక్షనల్) ప్రవాహాన్ని నియంత్రించే ట్రాన్సిస్టర్‌గా పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.

IGBT అనేది BJT బైపోలార్ ట్రయోడ్ మరియు ఇన్సులేటింగ్ గ్రిడ్ ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్యూబ్‌తో కూడిన మిశ్రమ పూర్తి-నియంత్రణ వోల్టేజ్-ఆధారిత పవర్ సెమీకండక్టర్ పరికరం. పీడన తగ్గుదల యొక్క రెండు అంశాల ప్రయోజనాలు.

చిత్రం: IGBT మాడ్యూల్ నిర్మాణ స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం

IGBT యొక్క స్విచ్ ఫంక్షన్ ఏమిటంటే, IGBTని నడపడానికి PNP ట్రాన్సిస్టర్‌కు బేస్ కరెంట్‌ను అందించడానికి గేట్ వోల్టేజ్‌కు పాజిటివ్‌ను జోడించడం ద్వారా ఛానెల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, ఛానెల్‌ను తొలగించడానికి, రివర్స్ బేస్ కరెంట్ ద్వారా ప్రవహించడానికి మరియు IGBTని ఆఫ్ చేయడానికి విలోమ డోర్ వోల్టేజ్‌ను జోడించండి. IGBT యొక్క డ్రైవింగ్ పద్ధతి ప్రాథమికంగా MOSFET మాదిరిగానే ఉంటుంది. ఇది ఇన్‌పుట్ పోల్ N వన్-ఛానల్ MOSFETని మాత్రమే నియంత్రించాలి, కాబట్టి ఇది అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.

IGBT అనేది శక్తి పరివర్తన మరియు ప్రసారానికి ప్రధాన పరికరం. దీనిని సాధారణంగా ఎలక్ట్రికల్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల "CPU" అని పిలుస్తారు. జాతీయ వ్యూహాత్మక అభివృద్ధి చెందుతున్న పరిశ్రమగా, ఇది కొత్త శక్తి పరికరాలు మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది.

IGBT కి అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్, తక్కువ కంట్రోల్ పవర్, సింపుల్ డ్రైవింగ్ సర్క్యూట్, ఫాస్ట్ స్విచింగ్ స్పీడ్, లార్జ్-స్టేట్ కరెంట్, తగ్గిన డైవర్షన్ ప్రెజర్ మరియు చిన్న నష్టం వంటి అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. అందువల్ల, ప్రస్తుత మార్కెట్ వాతావరణంలో ఇది సంపూర్ణ ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

అందువల్ల, IGBT ప్రస్తుత విద్యుత్ సెమీకండక్టర్ మార్కెట్‌లో అత్యంత ప్రధాన స్రవంతిలో మారింది. ఇది కొత్త శక్తి విద్యుత్ ఉత్పత్తి, విద్యుత్ వాహనాలు మరియు ఛార్జింగ్ పైల్స్, విద్యుదీకరించబడిన నౌకలు, DC ప్రసారం, శక్తి నిల్వ, పారిశ్రామిక విద్యుత్ నియంత్రణ మరియు శక్తి ఆదా వంటి అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

చిత్రం:ఇన్ఫినియన్IGBT మాడ్యూల్

IGBT వర్గీకరణ

వివిధ ఉత్పత్తి నిర్మాణం ప్రకారం, IGBT మూడు రకాలను కలిగి ఉంటుంది: సింగిల్-పైప్, IGBT మాడ్యూల్ మరియు స్మార్ట్ పవర్ మాడ్యూల్ IPM.

(ఛార్జింగ్ పైల్స్) మరియు ఇతర రంగాలు (ప్రస్తుత మార్కెట్‌లో ఎక్కువగా అమ్ముడవుతున్న మాడ్యులర్ ఉత్పత్తులు). ఇంటెలిజెంట్ పవర్ మాడ్యూల్ IPM ప్రధానంగా ఇన్వర్టర్ ఎయిర్ కండిషనర్లు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ వాషింగ్ మెషీన్‌లు వంటి తెల్లటి గృహోపకరణాల రంగంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

అప్లికేషన్ దృష్టాంతంలోని వోల్టేజ్‌పై ఆధారపడి, IGBTలో అల్ట్రా-తక్కువ వోల్టేజ్, తక్కువ వోల్టేజ్, మీడియం వోల్టేజ్ మరియు హై వోల్టేజ్ వంటి రకాలు ఉన్నాయి.

వాటిలో, కొత్త శక్తి వాహనాలు, పారిశ్రామిక నియంత్రణ మరియు గృహోపకరణాలు ఉపయోగించే IGBT ప్రధానంగా మీడియం వోల్టేజ్, అయితే రైలు రవాణా, కొత్త శక్తి విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు స్మార్ట్ గ్రిడ్‌లు అధిక వోల్టేజ్ అవసరాలను కలిగి ఉంటాయి, ప్రధానంగా అధిక-వోల్టేజ్ IGBTని ఉపయోగిస్తాయి.

IGBT ఎక్కువగా మాడ్యూల్స్ రూపంలో కనిపిస్తుంది. IHS డేటా మాడ్యూల్స్ మరియు సింగిల్ ట్యూబ్ నిష్పత్తి 3: 1 అని చూపిస్తుంది. మాడ్యూల్ అనేది IGBT చిప్ మరియు FWD (కంటిన్యూయింగ్ డయోడ్ చిప్) ద్వారా అనుకూలీకరించిన సర్క్యూట్ బ్రిడ్జ్ ద్వారా మరియు ప్లాస్టిక్ ఫ్రేమ్‌లు, సబ్‌స్ట్రేట్‌లు మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌లు మొదలైన వాటి ద్వారా తయారు చేయబడిన మాడ్యులర్ సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తి.

Mఆర్కెట్ పరిస్థితి:

చైనా కంపెనీలు వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి మరియు అవి ప్రస్తుతం దిగుమతులపై ఆధారపడి ఉన్నాయి.

2022లో, నా దేశంలోని IGBT పరిశ్రమ 41 మిలియన్ల ఉత్పత్తిని కలిగి ఉంది, దాదాపు 156 మిలియన్ల డిమాండ్ మరియు 26.3% స్వయం సమృద్ధి రేటును కలిగి ఉంది. ప్రస్తుతం, దేశీయ IGBT మార్కెట్ ప్రధానంగా యింగ్‌ఫీ లింగ్, మిత్సుబిషి మోటార్ మరియు ఫుజి ఎలక్ట్రిక్ వంటి విదేశీ తయారీదారులచే ఆక్రమించబడింది, వీటిలో అత్యధిక నిష్పత్తి యింగ్‌ఫీ లింగ్, ఇది 15.9%.

IGBT మాడ్యూల్ మార్కెట్ CR3 56.91%కి చేరుకుంది మరియు స్టార్ డైరెక్టర్ మరియు CRRC యుగం 5.01% ఉన్న దేశీయ తయారీదారుల మొత్తం వాటా 5.01%. గ్లోబల్ IGBT స్ప్లిట్ పరికరంలో మొదటి మూడు తయారీదారుల మార్కెట్ వాటా 53.24%కి చేరుకుంది. దేశీయ తయారీదారులు 3.5% మార్కెట్ వాటాతో గ్లోబల్ IGBT పరికరంలో మొదటి పది మార్కెట్ వాటాలోకి ప్రవేశించారు.

IGBT ఎక్కువగా మాడ్యూల్స్ రూపంలో కనిపిస్తుంది. IHS డేటా మాడ్యూల్స్ మరియు సింగిల్ ట్యూబ్ నిష్పత్తి 3: 1 అని చూపిస్తుంది. మాడ్యూల్ అనేది IGBT చిప్ మరియు FWD (కంటిన్యూయింగ్ డయోడ్ చిప్) ద్వారా అనుకూలీకరించిన సర్క్యూట్ బ్రిడ్జ్ ద్వారా మరియు ప్లాస్టిక్ ఫ్రేమ్‌లు, సబ్‌స్ట్రేట్‌లు మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌లు మొదలైన వాటి ద్వారా తయారు చేయబడిన మాడ్యులర్ సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తి.

Mఆర్కెట్ పరిస్థితి:

చైనా కంపెనీలు వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి మరియు అవి ప్రస్తుతం దిగుమతులపై ఆధారపడి ఉన్నాయి.

2022లో, నా దేశంలోని IGBT పరిశ్రమ 41 మిలియన్ల ఉత్పత్తిని కలిగి ఉంది, దాదాపు 156 మిలియన్ల డిమాండ్ మరియు 26.3% స్వయం సమృద్ధి రేటును కలిగి ఉంది. ప్రస్తుతం, దేశీయ IGBT మార్కెట్ ప్రధానంగా యింగ్‌ఫీ లింగ్, మిత్సుబిషి మోటార్ మరియు ఫుజి ఎలక్ట్రిక్ వంటి విదేశీ తయారీదారులచే ఆక్రమించబడింది, వీటిలో అత్యధిక నిష్పత్తి యింగ్‌ఫీ లింగ్, ఇది 15.9%.

IGBT మాడ్యూల్ మార్కెట్ CR3 56.91%కి చేరుకుంది మరియు స్టార్ డైరెక్టర్ మరియు CRRC యుగం 5.01% ఉన్న దేశీయ తయారీదారుల మొత్తం వాటా 5.01%. గ్లోబల్ IGBT స్ప్లిట్ పరికరంలో మొదటి మూడు తయారీదారుల మార్కెట్ వాటా 53.24%కి చేరుకుంది. దేశీయ తయారీదారులు 3.5% మార్కెట్ వాటాతో గ్లోబల్ IGBT పరికరంలో మొదటి పది మార్కెట్ వాటాలోకి ప్రవేశించారు.