Amb el desenvolupament de l'emmagatzematge i la càrrega de llum integrats, com ha canviat la demanda del mercat de díodes?

1, impulsat per la demanda bàsica de díodes en sistemes de càrrega d'emmagatzematge òptic
El nucli de la fotovoltaica integrada, l'emmagatzematge d'energia i la càrrega rau a aconseguir una col·laboració eficient entre els mòduls fotovoltaics, d'emmagatzematge d'energia i de càrrega. La seva arquitectura tècnica planteja tres requisits bàsics per als díodes:

Rectificació eficient i conversió d'energia
Com a centre de conversió d'energia del sistema, els inversors fotovoltaics han de convertir l'energia de CC en energia de CA mitjançant díodes rectificadors i connectar-la a la xarxa. Prenent com a exemple l'inversor de cadena de 125 kW de Sunshine Power, utilitza internament mòduls IGBT 6 1200V/600A, cada mòdul conté 4 xips IGBT i 2 díodes de recuperació ràpida (FRD), amb un consum de díodes d'un únic dispositiu de 12. Amb l'ampliació de la capacitat fotovoltaica instal·lada a la Xina, s'espera que la mida dels diverters fotovoltaics a la Xina sigui superior. arribar als 4.500 milions de iuans el 2025, amb una demanda anual de més de 270 milions de peces.
Interruptor d'alta freqüència i característiques de baixa pèrdua
El convertidor bidireccional de CC/CC dels sistemes d'emmagatzematge d'energia es basa en díodes de carbur de silici (SiC) per aconseguir la commutació d'alta-freqüència i reduir les pèrdues per conducció. El sistema d'emmagatzematge d'energia Tesla Megapack adopta una combinació de MOSFET SiC i díode Schottky, que millora l'eficiència en un 3% i la densitat d'energia en un 40% en comparació amb les solucions tradicionals basades en silici-. Segons la predicció de Yole D é evelopment, la mida global del mercat de díodes de SiC arribarà als 3.000 milions de dòlars el 2025, amb el sector d'emmagatzematge òptic que representarà més del 35%.
Alta fiabilitat i adaptabilitat a entorns extrems
Els díodes d'automoció han de complir l'estàndard AEC-Q101 i mantenir un rendiment estable dins del rang de temperatures de -40 graus a 150 graus . La pila de càrrega integrada per a l'emmagatzematge de la llum i la càrrega llançada per Huawei Digital Energy té un díode TVS intern que pot suportar un corrent de sobretensió de 30 kA sota una forma d'ona de 8/20 μ s, assegurant la fiabilitat del sistema en condicions de treball extremes com els llamps. S'espera que la mida del mercat global dels díodes de grau d'automoció superi els 8.000 milions de iuans el 2025, amb la Xina que representa el 47%.
2, La tendència d'evolució estructurada de la demanda del mercat
Ampliació diversificada dels escenaris d'aplicació
Sistema de càrrega i emmagatzematge òptic distribuït: els escenaris domèstics i comercials representen més del 60%, impulsant la demanda de miniaturització i díodes de muntatge en superfície. Per exemple, un projecte de càrrega fotovoltaica en un parc industrial de Shenzhen utilitza díodes Schottky empaquetats DFN5 × 6, que redueixen el volum un 60% en comparació amb els envasos DO-214AB tradicionals i augmenten la densitat de potència en tres vegades.
Central fotovoltaica centralitzada: les grans centrals elèctriques terrestres han experimentat un augment de la demanda de díodes de SiC de 1700 V, que tenen un augment del 42% de la resistència de tensió en comparació amb els productes basats en silici-de 1200 V i són adequats per al costat de CC d'alta-tensió.
Aplicacions ambientals especials: el projecte d'emmagatzematge d'energia eòlica i solar en alta mar ha estimulat el desenvolupament de díodes resistents a la corrosió{0}}. El dispositiu, que utilitza un procés de niquelat de tres-capes, té una vida útil de prova d'esprai de sal de 2.000 hores, que és 5 vegades més llarg que els productes normals.
Acceleració de la iteració del full de ruta tecnològic
Penetració de semiconductors de tercera generació: l'any 2025, la taxa de penetració dels díodes de SiC en el camp de l'emmagatzematge òptic arribarà al 28%, amb una superfície unitària de resistència només 1/200 de la dels materials basats en silici-, la qual cosa afavorirà que l'eficiència del sistema superi el 98%.
Tendència d'integració: la tecnologia de matriu de fotodíodes integrats d'un -xip està madura, amb una densitat de píxels de 10.000/cm², aplicada als controladors fotovoltaics de seguiment del punt de màxima potència (MPPT), reduint el nombre de components a nivell del sistema en un 30%.
Actualització intel·ligent: el díode amb funció de compensació de temperatura pot ajustar automàticament els paràmetres de treball i mantenir una eficiència quàntica estable en el rang de temperatura de -40 graus a +85 graus, adequat per a projectes d'emmagatzematge òptic d'alta latitud.
Diferenciació significativa del mercat regional
Regió del delta del riu Yangtze: basant-se en una cadena completa de la indústria de semiconductors, la capacitat de producció de díodes representarà el 42% del total del país l'any 2025, centrant-se en el desenvolupament de productes d'alta gamma-de qualitat per a automoció i SiC.
Regió de Chengdu Chongqing: amb l'avantatge dels baixos preus de l'electricitat, atrau la capacitat de producció d'inversors fotovoltaics i la demanda de díodes és principalment per a dispositius rectificadors de mitjana i baixa tensió, amb una alta sensibilitat al preu.
Regió del nord-oest: la construcció de centrals fotovoltaiques a gran-escala impulsa la demanda de díodes d'alta tensió de 1.700 V. S'espera que la mida del mercat d'aquesta categoria arribi als 1.800 milions de iuans el 2025, amb una taxa de creixement anual composta del 35%.
3, Reptes de la indústria i estratègies de resposta
Riscos de seguretat de la cadena de subministrament
Repte: les hòsties de silici de gamma alta i els materials semiconductors compostos encara depenen de les importacions, amb una taxa de dependència de les importacions del 25% el 2025.
Resposta: S'espera que Yangjie Technology i altres empreses aconsegueixin la substitució nacional i redueixin els costos un 40% el 2026 mitjançant la integració vertical de línies de producció de substrats de SiC de 8 polzades.
Fragmentació de normes tècniques
Repte: la manca d'un estàndard d'interfície unificat per als sistemes de càrrega d'emmagatzematge òptic ha augmentat la complexitat de la selecció de díodes.
Resposta: Huawei pren el lideratge en la formulació de l'"Especificació d'interoperabilitat per a equips de càrrega i emmagatzematge òptic integrat", unificant paràmetres elèctrics i protocols de comunicació per reduir els costos de desenvolupament personalitzats.
Equilibri eficiència energètica i costos
Repte: el preu dels díodes de SiC és 3-5 vegades superior al dels productes basats en silici-, cosa que restringeix la seva aplicació a gran escala.
Resposta: Silan Microelectronics ha llançat una solució d'embalatge híbrid per substituir parcialment els dispositius de SiC als inversors, donant lloc a una reducció del 15% dels costos globals del sistema i només una pèrdua d'eficiència de l'1%.