ต้นทุนของระบบกักเก็บพลังงานส่วนใหญ่ประกอบด้วยแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงาน ทั้งสองส่วนนี้คิดเป็น 80% ของต้นทุนระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี ซึ่งอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงานคิดเป็น 20% ของต้นทุนทั้งหมด ผลึกไบโพลาร์กริดฉนวน IGBT เป็นวัตถุดิบต้นน้ำของอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงาน ประสิทธิภาพของ IGBT เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงาน ซึ่งคิดเป็น 20%-30% ของมูลค่าอินเวอร์เตอร์
บทบาทหลักของ IGBT ในสาขาการกักเก็บพลังงาน ได้แก่ หม้อแปลง การแปลงความถี่ การแปลงแบบอินเทอร์โวลูชัน ฯลฯ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ในแอปพลิเคชันการกักเก็บพลังงาน
รูปภาพ: โมดูล IGBT
วัตถุดิบต้นน้ำของตัวแปรการกักเก็บพลังงานประกอบด้วย IGBT, ความจุ, ความต้านทานไฟฟ้า, แผงวงจรพิมพ์ ฯลฯ ในบรรดาวัตถุดิบเหล่านี้ IGBT ยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้าเป็นหลัก ยังคงมีช่องว่างระหว่าง IGBT ในประเทศในระดับเทคโนโลยีกับ IGBT ชั้นนำของโลก อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานของจีน คาดว่ากระบวนการนำ IGBT เข้าสู่ตลาดภายในประเทศจะเร่งตัวขึ้นเช่นกัน
มูลค่าการใช้งานการกักเก็บพลังงาน IGBT
เมื่อเทียบกับระบบโฟโตโวลตาอิกแล้ว มูลค่าของ IGBT ในระบบกักเก็บพลังงานนั้นค่อนข้างสูง ระบบกักเก็บพลังงานใช้ IGBT และ SIC มากกว่า โดยเชื่อมต่อสองระบบ คือ DCDC และ DCAC ซึ่งรวมถึงสองโซลูชัน ได้แก่ ระบบกักเก็บพลังงานแบบออปติคัลแบบบูรณาการและระบบกักเก็บพลังงานแบบแยกส่วน ระบบกักเก็บพลังงานแบบอิสระนี้ใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าประมาณ 1.5 เท่าของระบบโฟโตโวลตาอิก ปัจจุบัน ระบบกักเก็บพลังงานแบบออปติคัลอาจมีสัดส่วนมากกว่า 60-70% และมีระบบกักเก็บพลังงานแบบแยกส่วนคิดเป็น 30%
รูปภาพ: โมดูล BYD IGBT
IGBT มีชั้นการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งมีข้อได้เปรียบมากกว่า MOSFET ในอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงาน ในโครงการจริง IGBT ได้ค่อยๆ เข้ามาแทนที่ MOSFET ในฐานะอุปกรณ์หลักของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์และการผลิตพลังงานลม การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมผลิตพลังงานใหม่จะกลายเป็นแรงผลักดันใหม่สำหรับอุตสาหกรรม IGBT
IGBT เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการแปลงและส่งพลังงาน
IGBT สามารถเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์ว่าเป็นทรานซิสเตอร์ที่ควบคุมการไหลอิเล็กทรอนิกส์แบบสองทาง (หลายทิศทาง) ด้วยการควบคุมวาล์ว
IGBT เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าแบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบผสม ประกอบด้วยไตรโอดไบโพลาร์ BJT และหลอดผลสนามไฟฟ้ากริดฉนวน ข้อดีของการลดแรงดันมีสองประการ
รูปภาพ: แผนผังโครงสร้างโมดูล IGBT
หน้าที่ของสวิตช์ IGBT คือการสร้างช่องสัญญาณโดยการเติมแรงดันเกตบวกเพื่อจ่ายกระแสเบสให้กับทรานซิสเตอร์ PNP เพื่อขับ IGBT ในทางกลับกัน เติมแรงดันเกตผกผันเพื่อตัดช่องสัญญาณ ไหลผ่านกระแสเบสกลับ และปิด IGBT วิธีการขับของ IGBT โดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับ MOSFET เพียงควบคุมขั้วอินพุต N ของ MOSFET ช่องเดียว จึงมีคุณสมบัติอิมพีแดนซ์อินพุตสูง
IGBT เป็นอุปกรณ์หลักในการแปลงและส่งพลังงาน เป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ “CPU” ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้า ในฐานะอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงยุทธศาสตร์ระดับชาติ IGBT ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์พลังงานใหม่และสาขาอื่นๆ
IGBT มีข้อได้เปรียบมากมาย อาทิ อิมพีแดนซ์อินพุตสูง กำลังควบคุมต่ำ วงจรขับง่าย ความเร็วในการสลับสูง กระแส - สเตตสูง แรงดันไดเวตต่ำ และการสูญเสียต่ำ ดังนั้นจึงมีข้อได้เปรียบอย่างยิ่งในสภาวะตลาดปัจจุบัน
ด้วยเหตุนี้ IGBT จึงกลายเป็นกระแสหลักในตลาดเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าในปัจจุบัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่น การผลิตพลังงานไฟฟ้าใหม่ ยานยนต์ไฟฟ้าและแท่นชาร์จ เรือไฟฟ้า ระบบส่งไฟฟ้ากระแสตรง ระบบกักเก็บพลังงาน ระบบควบคุมไฟฟ้าอุตสาหกรรม และการประหยัดพลังงาน
รูป:อินฟิเนียนโมดูล IGBT
การจำแนกประเภท IGBT
ตามโครงสร้างผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน IGBT มีสามประเภท: ท่อเดี่ยว, โมดูล IGBT และโมดูลพลังงานอัจฉริยะ IPM
(แท่นชาร์จ) และสาขาอื่นๆ (ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์แบบโมดูลาร์ที่จำหน่ายในตลาดปัจจุบัน) โมดูลพลังงานอัจฉริยะ IPM ส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน เช่น เครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ และเครื่องซักผ้าแบบแปลงความถี่
IGBT มีประเภทต่างๆ เช่น แรงดันไฟต่ำสุด แรงดันไฟต่ำ แรงดันไฟปานกลาง และแรงดันไฟสูง ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของสถานการณ์การใช้งาน
ในจำนวนนี้ IGBT ที่ใช้ในยานยนต์พลังงานใหม่ การควบคุมในภาคอุตสาหกรรม และเครื่องใช้ในครัวเรือนส่วนใหญ่เป็นแรงดันปานกลาง ในขณะที่ระบบขนส่งทางราง การผลิตพลังงานพลังงานใหม่ และสมาร์ทกริดมีความต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า โดยส่วนใหญ่ใช้ IGBT แรงดันสูง
IGBT ส่วนใหญ่ปรากฏในรูปแบบของโมดูล ข้อมูลของ IHS แสดงให้เห็นว่าสัดส่วนของโมดูลต่อหลอดเดี่ยวอยู่ที่ 3:1 โมดูลนี้เป็นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบแยกส่วน ผลิตโดยชิป IGBT และ FWD (ชิปไดโอดต่อเนื่อง) ผ่านสะพานวงจรที่กำหนดเอง และผ่านกรอบพลาสติก ซับสเตรต และซับสเตรต ฯลฯ
Mสถานการณ์ตลาด:
บริษัทจีนกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว และปัจจุบันต้องพึ่งพาการนำเข้า
ในปี พ.ศ. 2565 อุตสาหกรรม IGBT ในประเทศของผมมีผลผลิต 41 ล้านชิ้น โดยมีความต้องการประมาณ 156 ล้านชิ้น และมีอัตราการพึ่งพาตนเองอยู่ที่ 26.3% ปัจจุบัน ตลาด IGBT ในประเทศส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยผู้ผลิตจากต่างประเทศ เช่น Yingfei Ling, Mitsubishi Motor และ Fuji Electric ซึ่ง Yingfei Ling มีสัดส่วนสูงสุดที่ 15.9%
ตลาดโมดูล IGBT CR3 ครองส่วนแบ่งตลาด 56.91% และส่วนแบ่งตลาดรวมของผู้ผลิตในประเทศ Star Director และ CRRC อยู่ที่ 5.01% ตามลำดับ ส่วนแบ่งตลาดอุปกรณ์ IGBT แบบแยกส่วนสามอันดับแรกของโลกอยู่ที่ 53.24% ผู้ผลิตในประเทศมีส่วนแบ่งตลาดอุปกรณ์ IGBT ทั่วโลกสูงสุด 10 อันดับแรกด้วยส่วนแบ่งตลาด 3.5%
IGBT ส่วนใหญ่ปรากฏในรูปแบบของโมดูล ข้อมูลของ IHS แสดงให้เห็นว่าสัดส่วนของโมดูลต่อหลอดเดี่ยวอยู่ที่ 3:1 โมดูลนี้เป็นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบแยกส่วน ผลิตโดยชิป IGBT และ FWD (ชิปไดโอดต่อเนื่อง) ผ่านสะพานวงจรที่กำหนดเอง และผ่านกรอบพลาสติก ซับสเตรต และซับสเตรต ฯลฯ
Mสถานการณ์ตลาด:
บริษัทจีนกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว และปัจจุบันต้องพึ่งพาการนำเข้า
ในปี พ.ศ. 2565 อุตสาหกรรม IGBT ในประเทศของผมมีผลผลิต 41 ล้านชิ้น โดยมีความต้องการประมาณ 156 ล้านชิ้น และมีอัตราการพึ่งพาตนเองอยู่ที่ 26.3% ปัจจุบัน ตลาด IGBT ในประเทศส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยผู้ผลิตจากต่างประเทศ เช่น Yingfei Ling, Mitsubishi Motor และ Fuji Electric ซึ่ง Yingfei Ling มีสัดส่วนสูงสุดที่ 15.9%
ตลาดโมดูล IGBT CR3 ครองส่วนแบ่งตลาด 56.91% และส่วนแบ่งตลาดรวมของผู้ผลิตในประเทศ Star Director และ CRRC อยู่ที่ 5.01% ตามลำดับ ส่วนแบ่งตลาดอุปกรณ์ IGBT แบบแยกส่วนสามอันดับแรกของโลกอยู่ที่ 53.24% ผู้ผลิตในประเทศมีส่วนแบ่งตลาดอุปกรณ์ IGBT ทั่วโลกสูงสุด 10 อันดับแรกด้วยส่วนแบ่งตลาด 3.5%
เวลาโพสต์: 8 ก.ค. 2566
