Kā ir mainījies tirgus pieprasījums pēc diodēm, attīstoties integrētai gaismas uzglabāšanai un uzlādei?

1, ko nosaka galvenais pieprasījums pēc diodēm optiskās uzglabāšanas uzlādes sistēmās
Integrētās fotoelementu, enerģijas uzglabāšanas un uzlādes pamatā ir efektīva fotoelementu, enerģijas uzglabāšanas un uzlādes moduļu sadarbība. Tā tehniskā arhitektūra izvirza trīs pamatprasības diodēm:

Efektīva rektifikācija un enerģijas pārveidošana
Kā sistēmas enerģijas pārveidošanas centrmezglam, fotoelementu invertoriem ir jāpārveido līdzstrāva maiņstrāvā, izmantojot taisngrieža diodes un jāpievieno tīklam. Par piemēru ņemot Sunshine Power 125kW virkņu invertoru, tas iekšēji izmanto 6 1200V/600A IGBT moduļus, katrs modulis satur 4 IGBT mikroshēmas un 2 ātrās atkopšanas diodes (FRD), ar vienas ierīces diodes patēriņu 12. Paplašinoties Ķīnas fotoelektrisko elektrisko iekārtu tirgus apjomam, tiek palielināta uzstādītā fotoelektriskā jauda. 4,5 miljardi juaņu līdz 2025. gadam, un ikgadējais pieprasījums pārsniedz 270 miljonus vienību.
Augstas frekvences slēdzis un zemu zudumu raksturlielumi
Divvirzienu līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājs enerģijas uzkrāšanas sistēmās ir balstīts uz silīcija karbīda (SiC) diodēm, lai panāktu augstas-frekvences pārslēgšanu un samazinātu vadītspējas zudumus. Tesla Megapack enerģijas uzglabāšanas sistēma izmanto SiC MOSFET un Šotkija diodes kombināciju, kas uzlabo efektivitāti par 3% un enerģijas blīvumu par 40%, salīdzinot ar tradicionālajiem silīcija{4} risinājumiem. Saskaņā ar Yole D é evelopment prognozēm pasaules SiC diožu tirgus apjoms līdz 2025. gadam sasniegs 3 miljardus ASV dolāru, un optiskās atmiņas sektors veidos vairāk nekā 35%.
Augsta uzticamība un pielāgošanās ekstremālām vidēm
Automobiļu kvalitātes diodēm ir jāatbilst AEC{0}}Q101 standartam un jāuztur stabila veiktspēja temperatūras diapazonā no -40 grādi līdz 150 grādi. Huawei Digital Energy ieviestajai integrētajai uzlādes kaudzītei gaismas uzglabāšanai un uzlādēšanai ir iekšēja TVS diode, kas var izturēt 30kA pārsprieguma strāvu 8/20 μs viļņu formā, nodrošinot sistēmas uzticamību ekstremālos darba apstākļos, piemēram, zibens spērienos. Paredzams, ka automobiļu kvalitātes diožu pasaules tirgus apjoms līdz 2025. gadam pārsniegs 8 miljardus juaņu, un Ķīna veidos 47%.
2, tirgus pieprasījuma strukturētas attīstības tendence
Daudzveidīga lietojumprogrammu scenāriju paplašināšana
Sadalīta optiskā glabāšanas un uzlādes sistēma: mājsaimniecības un komerciālie scenāriji veido vairāk nekā 60%, palielinot pieprasījumu pēc miniaturizācijas un virsmas montāžas diodēm. Piemēram, fotoelementu uzlādes projektā industriālajā parkā Šenžeņā tiek izmantotas DFN5 × 6 iepakotas Schottky diodes, kas samazina tilpumu par 60% salīdzinājumā ar tradicionālo DO-214AB iepakojumu un trīs reizes palielina jaudas blīvumu.
Centralizēta fotoelementu spēkstacija: lielajās zemes spēkstacijās ir pieaudzis pieprasījums pēc 1700 V SiC diodēm, kurām ir par 42% lielāka sprieguma pretestība salīdzinājumā ar 1200 V silīcija{3}}produktiem un ir piemērotas augsta sprieguma līdzstrāvas pusei.
Īpaši vides pielietojumi: jūras vēja un saules enerģijas uzglabāšanas projekts ir veicinājis pret koroziju{0}}izturīgu diožu izstrādi. Ierīcei, kurā tiek izmantots trīs slāņu niķelēšanas process, ir 2000 stundu sāls izsmidzināšanas testa ilgums, kas ir 5 reizes ilgāks nekā parastiem izstrādājumiem.
Tehnoloģiskā ceļveža iterācijas paātrinājums
Trešās paaudzes pusvadītāju iespiešanās: līdz 2025. gadam SiC diožu iespiešanās ātrums optiskās glabāšanas jomā sasniegs 28%, bet pretestības vienības laukums ir tikai 1/200 no silīcija -bāzes materiāliem, veicinot sistēmas efektivitātes pārsniegšanu par 98%.
Integrācijas tendence: ar vienu -mikroshēmu integrēto fotodiožu masīvu tehnoloģija ir nobriedusi ar pikseļu blīvumu 10 000/cm² un tiek izmantota fotoelementu maksimālā jaudas punkta izsekošanas (MPPT) kontrolleriem, samazinot sistēmas līmeņa komponentu skaitu par 30%.
Inteliģents jauninājums: diode ar temperatūras kompensācijas funkciju var automātiski pielāgot darba parametrus un uzturēt stabilu kvantu efektivitāti temperatūras diapazonā no -40 grādiem līdz +85 grādiem, kas ir piemērota liela platuma optiskās uzglabāšanas projektiem.
Būtiska reģionālā tirgus diferenciācija
Jandzi upes deltas reģions: paļaujoties uz pilnīgu pusvadītāju nozares ķēdi, līdz 2025. gadam diožu ražošanas jauda veidos 42% no valsts kopējā apjoma, koncentrējoties uz automobiļu kvalitātes un SiC augstākās klases produktu izstrādi.
Čendu Čuncjinas reģions: ar zemo elektroenerģijas cenu priekšrocību tas piesaista fotoelementu invertora ražošanas jaudu, un pieprasījums pēc diodēm galvenokārt ir vidēja un zemsprieguma taisngriežu ierīcēm ar augstu cenu jutīgumu.
Ziemeļrietumu reģions: liela mēroga{0}}fotoelementu spēkstaciju celtniecība veicina pieprasījumu pēc 1700 V augstsprieguma{2}}diodēm. Paredzams, ka šīs kategorijas tirgus apjoms līdz 2025. gadam sasniegs 1,8 miljardus juaņu ar salikto gada pieauguma tempu 35%.
3. Nozares izaicinājumi un reaģēšanas stratēģijas
Piegādes ķēdes drošības riski
Problēma: augstākās klases silīcija vafeles un saliktie pusvadītāju materiāli joprojām ir atkarīgi no importa, un līdz 2025. gadam importa atkarības līmenis ir 25%.
Atbilde: sagaidāms, ka Yangjie Technology un citi uzņēmumi līdz 2026. gadam panāks iekšzemes aizstāšanu un samazinās izmaksas par 40%, vertikāli integrējot 8 collu SiC substrāta ražošanas līnijas.
Tehnisko standartu sadrumstalotība
Izaicinājums: vienota saskarnes standarta trūkums optiskās atmiņas uzlādes sistēmām ir palielinājis diodes izvēles sarežģītību.
Atbilde: Huawei uzņemas vadību, izstrādājot "Integrētās optiskās glabāšanas un uzlādes iekārtu savietojamības specifikācijas", apvienojot elektriskos parametrus un sakaru protokolus, lai samazinātu pielāgotās izstrādes izmaksas.
Energoefektivitātes un izmaksu līdzsvarošana
Izaicinājums: SiC diožu cena ir 3-5 reizes augstāka par silīcija-produktiem, kas ierobežo to plašo pielietojumu.
Atbilde: Silan Microelectronics ir ieviesis hibrīda iepakojuma risinājumu, lai daļēji aizstātu SiC ierīces invertoros, kā rezultātā par 15% samazinās kopējās sistēmas izmaksas un tikai par 1% samazinās efektivitāte.