年中國電力積體電路行業深度調研報告

2021-09-24 08:40:50 字數 4634 閱讀 6668

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電力積體電路製造業運用的技術主要為電力電子技術。電力電子技術是應用電力電子器件來實現對電能的多種變換和控制,採用這項技術製造的電力電子裝置實現了用弱電控制強電的功能,具有節能、降耗、省材,提高用電質量的優點。因此,電力電子技術被認為是用新技術改造傳統產業的基礎,也是新一代的高新技術。

它具有下列特點:

(1)是一門新興的綜合技術、高新技術

電力電子技術是電力電子器件、現代控制理論和微電子技術相結合的一項交叉學科的技術,是合理、高效、精確地使用電能的高新技術。

(2)是一項節能技術

電力電子裝置的電能變換效率高,完成相同任務可比傳統方法節約電能10%-40%。

(3)應用廣泛

近年來,電力電子技術和相關產業在國內外飛速發展,已經滲透到電能的產生、輸送、分配和應用的各個環節,廣泛應用到工業系統、電力系統、交通系統、通訊系統、計算機系統、新能源系統和日常生活中,是使用電能的其他所有產業的基礎技術。

電力電子技術具有以下優點:

(一)電力電子技術是發展「戰略性新興產業」不可或缺的重要組成部分,在「發展戰略性新興產業」中起著關鍵的作用

從「十二五」規劃強調大力發展的戰略性新興產業所涵蓋的重點領域看,新能源、節能環保、新能源汽車、新材料、生物、高階裝備製造、新一代資訊科技等產業的發展,都離不開電力電子技術的支撐,它為這些新興產業提供了高效能、高精度、高效率的小型輕量電控和電源裝置,成為發展這些產業的關鍵和基礎。

應用電力電子技術於新能源中,通過電力電子變換可使發電裝置的電能在形式上與現有用電裝置的要求相匹配,在品質上滿足使用者的需求。新能源發電裝置所產生的電能還存在無法**的週期性變化,例如,風能、光伏發電等,如果將其電能直接輸入普通電網,將會對電流帶來不良影響,而採用電力電子技術的儲能裝置就可以平衡新能源發電輸入與電網之間的矛盾。

(二)電力電子技術是「節能的先鋒」、「環保的衛士」、節能減排的重要技術

電力電子對節能的作用,主要體現在電機的斬波調速、風機水幫浦的交流調速、對新能源的利用以及對過剩能量的貯存和啟用等多方面。

應用電力電子技術使風機和幫浦類裝置調速執行,耗電量比傳統的節流方式要少30%左右。我國現有風機和水幫浦2000多萬台,總耗電量佔全國發電量的30%以上,如有1/3改造為調速執行,即可節電150億千瓦時。

採用電力電子技術進行交流電力機車變頻調速,可節電近30億千瓦時。用於城市電車、工礦電機車和電瓶車調速執行,可節電20%左右。

採用先進的電力電子技術於大批軋機、無軌電車、電焊機、電鍍和電解電源以及風機和水幫浦等機電裝置,我國每年可節電200億千瓦時,相當於乙個裝機容量為290萬kw的大型發電廠的年發電量。

(三)電力電子技術是智慧型電網的助推器

以靈活交流輸電(facts)技術、高壓直流(hvdc)輸電技術、輕型高壓直流輸電技術、定製電力(custompower)技術和能量轉換技術為代表的先進電力電子技術越來越廣泛地應用到我國電網中,它是建設統一堅強智慧型電網的重要基礎和手段。

應用各種基於電力電子器件的系統控制器於hvdc和facts,能在不增加輸電走廊的前提下充分利用現有輸電線路,提高傳輸容量和穩定性。監測、通訊、控制、保護技術的發展使得廣域內潮流控制成為可能。電能質量調節技術的發展將建立起具有自適應、自恢復能力的智慧型化輸電配電網路。

能量轉換技術的成熟使得新能源發電,尤其是風電併網得到廣泛應用;同時,微電網與能量儲存技術使電力使用者擁有更多選擇,從而構成乙個具有高效性、清潔性、自癒性的完全智慧型化的電網。

(四)電力電子技術在電能的發生、輸送、分配和使用的全過程都得到了廣泛而重要的應用

電力電子器件是發電、輸電、變配電、用電、儲能的核心部件,用於電能分配、轉換和控制,起到改善電能質量、控制電能、節能環保的作用,可對電流、電壓、功率、頻率進行精確高效的控制和變換。

(五)電力電子是傳統產業轉型和公升級的基礎和重要手段

電力電子技術是能源變換和控制的基礎,是弱電控制強電、資訊產業與傳統產業之間的橋梁,是在非常廣泛的領域內促進傳統產業「轉型」,加快實現由傳統工業化道路向新型工業化道路的轉變和「公升級」,從產業價值鏈的低端向高階的躍生的基礎和重要手段,它是對我國傳統產業中的機電裝置實現技術改造,實現高效能、高頻率、小型化、低噪音、低成本、節能、減小環境汙染,改善工作條件,使機電裝置實現機電一體化,建立自動化工業體系的關鍵應用技術。

應用電力電子技術對我國傳統產業中的機電裝置實現技術改造,單台節電率平均可達20%左右,如在全國推廣,節電量將達500億千瓦時,相當於全國總發電量的1/10。

(六)電力電子與國防建設

電力電子技術在現代化國防中得到越來越廣泛的應用,它已成為該領域的核心技術之一。所有現代國防裝備的特種供電電源、電力驅動、推進、控制等均涉及電力電子核心技術。而在快中子堆、磁約束核聚變、環保等前沿科學研究以及雷射、航空航天、航母等前沿技術中,超大功率、高效能的變流器及其控制系統也是必不可少的核心部件和基礎。

應用高頻電力半導體器件及高頻變流技術於航天航空中的動力供電和控制電源,可使體積及重量大幅度下降,從而使整個航天飛行器的重量減輕,體積縮小,提高其效能,減小其驅動功率;應用組合開關電源改造原雷達中繼系統的線性電源和400hz發電機組,使飛彈部隊的裝備輕型化;在雷達控制系統應用電力電子技術,能使雷達驅動電源體積縮小並提高效能。

(七)電力電子技術應用到日常生活中的方方面面

電力電子技術在家用電器控制中應用主要包括電風扇、洗衣機、吸塵器、排風機、電動縫紉機、空調機、電冰箱以及電動自行車等器具中電機的轉速控制;電熨斗、電吹風、保溫瓶、電熱杯、電烙鐵以及電飯鍋等電熱器的溫度控制;白熾燈、螢光燈等的光亮控制;用於微波爐、冰箱定時器、自動開關以及觸控開關中的電源關斷控制。

隨著戰略性新興產業的崛起,電力電子技術在風能、太陽能、熱幫浦、水電、生物質能、綠色建築、新能源裝備、電動汽車等先進製造業等重要領域都將發揮重要作用,而這其中的許多領域都在「十二五」規劃中具備萬億以上的市場規模,其必然帶動電力電子技術及產業高速發展。迎來重大的發展機遇。

資料**:智研資料研究中心整理

智研諮詢發布的《2014-2023年中國電力積體電路市場深度調查與市場競爭態勢報告》共十章。首先介紹了中國電力積體電路行業市場發展環境、中國電力積體電路整體執行態勢等,接著分析了中國電力積體電路行業市場執行的現狀,然後介紹了中國電力積體電路市場競爭格局。隨後,報告對中國電力積體電路做了重點企業經營狀況分析,最後分析了中國電力積體電路行業發展趨勢與投資**。

您若想對電力積體電路產業有個系統的了解或者想投資電力積體電路行業,本報告是您不可或缺的重要工具。

本研究報告資料主要採用國家統計資料,海關總署,問卷調查資料,商務部採集資料等資料庫。其中巨集觀經濟資料主要來自國家統計局,部分行業統計資料主要來自國家統計局及市場調研資料,企業資料主要來自於國統計局規模企業統計資料庫及**交易所等,**資料主要來自於各類市場監測資料庫。

第一章 2023年世界電力積體電路行業市場執行形勢分析 1

第一節 2023年全球電力積體電路行業發展概況 1

電力積體電路的發展與功率器件的發展密切相關,乙個新的器件的產生,就可能引起電力積體電路的一場變革,帶來電力電子技術的乙個新的高峰。2023年普通電晶體(transistor)的發明引起了電子工業革命,2023年第一只閘流體(thyristor)的問世,為電力電子技術的誕生奠定了基礎。電力積體電路技術發展至今,先後經歷了整流器時代、變頻器時代、現代電力電子時代。

1、整流器時代

大功率的工業用電由工頻(50hz)交流發電機提供,其中大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解 、牽引和直流傳動三大領域。大功率矽整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六七十年代,大功率矽整流管和閘流體的開發與應用得以很大發展。

2、逆變器時代

70年代出現了世界範圍的能源危機,交流電機變頻調速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為的交流電。隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的閘流體、巨型功率電晶體(gtr)和門極可關斷閘流體(gto)成為當時電力電子器件的主角。

類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅侷限在中低頻範圍內。

3現代電力電子時代

80年代末期和90年代初期發展起來的功率mosfet和以igbt為代表的集高頻、高壓和大電流於一身的功率半導體復合器件,為以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學的轉變創造了條件,表明傳統電力電子技術已經進人現代電力電子時代。這一時期,各種新型器件應用大規模積體電路技術,向複合化、模組化的方向發展,使得器件及結構緊湊、體積縮小,並且能夠綜合不同器件的優點。在效能上,器件的容量不斷增大,工作頻率不斷提高。

目前國際上功率半導體器件的主流產品、市場需求量較大的高頻場控器件igbt已發展到了第六代,商業化已經發展到了第五代。igbt及其模組(包括ipm)已經涵蓋了600v~6.5kv的電壓和1a~3500a的電流,應用igbt模組的100mw級的逆變器也已有產品問世。

高頻場控電力電子器件中另一主流功率器件是功率mos器件,是目前功率半導體開關器件中市場容量最大、需求增長最快的產品,是低功率範圍內最好的功率開關器件。國際上,增加元胞密度一直是製造高效能功率mos器件的發展方向。在降低器件導通損耗的基礎上,提高器件效能和可靠性,進一步降低以superjunction結構為代表的新結構器件製造成本、提公升以sicmosfet為代表的寬禁帶半導體器件成品率成為功率mos器件研發生產的努力方向。

國內也只是近年才有所涉及,功率mos以平面工藝的vdmos為主,缺乏高元胞密度的低功耗功率mos器件產品,國際上熱門的以superjunction為基礎的低功耗mos器件在國內尚處於研發階段。

年中國電力建設行業深度調研與行業運營態勢報告

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2023年中國電力環保行業深度調研報告目錄

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2023年中國電力環保裝置行業調研報告

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