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2022年電力電子行業(yè)現狀及發(fā)展前景分析
電能是目前最重要的能源形式之一,幾乎所有的電能從產生到消耗都要經過電壓、電流、頻率等參數的調節(jié),統稱為電能的變換。電力電子技術就是一門對電能進行變換和控制的技術,其本質是利用電力電子器件(即功率器件)的開關作用,實現弱電對強電的控制,具有控制靈活、效率高等優(yōu)點。
如今大規(guī)模集成電路的廣泛應用,為電力電子技術的進一步發(fā)展奠定了基礎。將集成電路技術中的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,實現了功率器件向高頻化方向發(fā)展。
以電力場效應晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)為代表的全控型功率器件相繼問世,完成了傳統電力電子技術向現代電力電子技術的轉變,并打破了PWM控制技術在硬件上的瓶頸,電力電子技術迅速發(fā)展,系統性能顯著提升。
由于大功率負載系統的處理需求,電力電子市場需要在效率和熱管理方面發(fā)展。市場主要廠商需要加大投資技術開發(fā),在不影響熱管理或可靠性的前提下,降低器件和系統成本,減小重量和尺寸。器件、封裝、模塊、功率堆?;蚰孀兤鲗蛹壍膬?yōu)化解決方案正在得到應用。無源元件必須改進以充分利用新型半導體材料、器件和系統設計的潛力。
隨著光伏和風電發(fā)電占比逐漸提高,電源管理產品,如逆變器、升壓降壓等,以及相關產業(yè)鏈需求也將同步增長。在新能源汽車領域,同樣需要對電壓進行變換從而可以驅動電機和為電池充電,對于電源管理產品的需求量更大。
控制算法和功率器件性能都在不斷優(yōu)化,電力電子技術在運動控制、工業(yè)自動化、智能電網、新能源發(fā)電等社會經濟多個領域都得到了廣泛的應用。電力電子技術的應用中,以變頻調速系統最具有代表性。
該設備采用以電力電子技術為支撐,通過內置的控制軟件,不但能實現無級調速,而且動態(tài)調整電機運行過程中的電壓和頻率,在不改變原配套電機的條件下,保證電機的輸出轉矩與負荷需求精確匹配,實現了高可靠性、高精度的自動控制。
從電力電子產業(yè)鏈看,目前國內電容、電感磁芯以及繼電器的產品能力經過20余年的發(fā)展,積累了大量歷史數據,有能力為終端廠商提供成熟可控、性能高效的產品。未來電容和磁芯,有望進一步替代日韓公司,國內龍頭廠商有望更進一步發(fā)展。
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