Kuidas vaadata ränikarbiiddioodide asenduspotentsiaali uues energiatööstuses?

1, tehniline eelis: räni{1}}põhiste seadmete füüsiliste piiride ületamine
Ränikarbiiddioodide põhiline konkurentsivõime seisneb nende materjalide omadustes:

Kõrge sagedusega ja kõrge efektiivsusega omadused: ränikarbiidi elektronide liikuvus on kolm korda suurem kui ränil ja ribalaius kolm korda suurem kui ränil, mis muudab selle tagurpidi taastumisaja äärmiselt lühikeseks (<10ns) and reduces switching losses by more than 70%. In the motor controller of new energy vehicles, the use of silicon carbide diodes can improve system efficiency by 3% -5% and increase range by 5% -10%.
Kõrge temperatuuritaluvus ja kõrge töökindlus: ränikarbiidi kriitiline läbilöögiväljatugevus on 10 korda suurem kui räni oma ja see võib töötada stabiilselt kõrge temperatuuriga keskkondades üle 600 kraadi. Selle soojusjuhtivus on 3 korda suurem kui ränil ja selle soojuse hajumise efektiivsus on oluliselt paranenud. Fotogalvaanilistes inverterites võivad ränikarbiiddioodid vähendada soojuse hajumise moodulite mahtu 40% ja pikendada süsteemi eluiga üle 20 aasta.
Miniaturiseerimine ja kergekaalulisus: suur läbilöögiväljatugevus võimaldab seadme disainil olla õhem ja sama võimsuse juures on ränikarbiiddioodide maht vaid üks -kolmandik räni-põhistest seadmetest, mis vähendab kaalu 60%. See funktsioon on eriti oluline uute energiasõidukite elektriajamisüsteemis, kuna see võib vabastada aku paigutuse jaoks rohkem ruumi.
2, Rakendusstsenaariumid ja alternatiivne loogika uues energiatööstuses
Uued energiasõidukid: hüpe abiseadmest tuumani
Autolaadija (OBC): ränikarbiiddioodide konversiooniefektiivsus on 800 V kõrgepingeplatvormil 99%, mis on 5 protsendipunkti kõrgem kui räni-põhistel seadmetel, ja laadimiskiirust suurendatakse 30%. Tesla Model 3, BYD Han ja teised mudelid on ränikarbiidist toitemooduleid hulgi kasutusele võtnud.
Mootori kontroller: ränikarbiiddioodidest ja MOSFETidest koosnev inverter, mis võib suurendada mootori kiirust üle 20000 p/min ja saavutada võimsustiheduse üle 50 kW/l. NIO ET7-ga varustatud ränikarbiidi elektriajamisüsteem vähendab üldist energiatarbimist 6%.
Laadimishunnik: ränikarbiiddioodid saavutavad 98% energia muundamise efektiivsuse alalisvoolu kiirlaadimispakkides, toetavad 480 kW ülelaadimisvõimsust ja lühendavad laadimisaega vähem kui 10 minutini. State Grid on käivitanud pilootprojekti ränikarbiidi laadimisvaiade standardiseerimiseks.
Fotogalvaaniline elektritootmine: tõhususe revolutsioon tsentraliseeritud ja hajutatud
Stringinverter: ränikarbiiddioodid võimaldavad inverteri maksimaalset muundamise efektiivsust ületada 99% ja kõrge temperatuuriga keskkondades, nagu kõrbed ja platood, suudab see siiski säilitada efektiivsust üle 98,5%. Huawei, Sunac ja teised ettevõtted on turule toonud täieliku ränikarbiidi fotogalvaanilise inverteri tootesarja.
Mikroinverter: ränikarbiiddioodide miniatuursed omadused on suurendanud mikroinverterite võimsustihedust 1 kW/l-ni, vähendanud üksikute moodulite maksumust 40% ja soodustanud BIPV turu plahvatuslikku kasvu.
Energiasalvestussüsteem: üleminek energiaülekandelt intelligentsele haldusele
Akuhaldussüsteem (BMS): ränikarbiiddioodid saavutavad kahesuunalistes alalis--alalisvoolumuundurites 99,5% energia muundamise efektiivsuse, vähendades aku laadimis- ja tühjenemiskadusid 15% ning pikendades tsükli eluiga 20%. Sellised ettevõtted nagu CATL ja BYD on seda rakendanud energiasalvestavatele elektrijaamadele.
Võrgupoolne energiasalvestus: ränikarbiiddioodid toetavad MW tasemel väljundvõimsust 1500 V kõrge-pingega energiasalvestussüsteemides ja süsteemi reageerimiskiirust on täiustatud millisekundi tasemele, pakkudes taastuvenergia võrguühenduse olulist tuge.
3, Turu muster: kiirendatud siseriiklik asendamine ja kulude langustrend
Globaalne konkurentsimaastik
Rahvusvahelised hiiglased, nagu Wolfspeed, Infineon ja Rohm, domineerivad tipptasemel{0}}turul, mille globaalne turuosa ränikarbiidist jõuseadmete turul on 2024. aastaks 65%, kuid Hiina tootjad tõusevad kiiresti. Tianyue Advanced, Tianke Heda ja teised ettevõtted on saavutanud 6-tolliste substraatide masstootmise ja 8-tollised substraadid on jõudnud kliendi kontrollimise etappi.
2024. aastal ulatub ränikarbiiddioodide turu suurus Hiinas 2,8 miljardi jüaanini, mis tähendab, et aastaga on-kasv-55%, millest üle 60% moodustavad autotööstuse tooted. Eeldatakse, et 2030. aastaks kasvab Hiina ränikarbiiddioodide globaalne turuosa 35%-ni.
Kulude vähendamine ajendab asendamist
Substraadi maksumuse osakaal on vähenenud 70%-lt 2020. aastal 45%-le 2025. aastal ning 6-tolliste ränikarbiidsubstraatide hind on langenud 5000 jüaanilt 2000 jüaanile tk, mis on peaaegu kolm korda suurem kui ränipõhiste seadmete puhul. 8-tolliste substraatide masstootmisega peaksid kulud veelgi vähenema.
Kodumaiste ränikarbiiddioodide hind on 30–50% madalam kui imporditud toodetel ning need on tekitanud asenduseelise kulutundlikes valdkondades, nagu uued energiasõidukid ja fotogalvaanika. Näiteks BYD Han EV-s kasutatav kodumaal toodetud ränikarbiidi moodul säästab imporditud toodetega võrreldes 12 000 jüaani sõiduki kohta.