Những đột phá về công nghệ trong tương lai trong các thiết bị điện

Là các thành phần cốt lõi của chuyển đổi năng lượng điện và điều khiển mạch của các thiết bị điện tử, chất bán dẫn điện có tiềm năng phát triển lớn trong các lĩnh vực ô tô và công nghiệp, và nhu cầu của chúng cũng đang tăng lên.

Trước đây, tại '2023 Trung Quốc bán dẫn ô tô mới diễn đàn ' được tổ chức tại WUXI, Ding Rongjun, một học giả của Học viện Kỹ thuật Trung Quốc, đã tham dự hội nghị và đưa ra một bài phát biểu chính và sử dụng các tác phẩm năng lượng của công nghệ kỹ thuật, các tác nhân của các nhân vật. chất bán dẫn trong tương lai được xây dựng.

Sự phát triển của các thiết bị điện đã thúc đẩy các thay đổi công nghiệp trong lĩnh vực công nghiệp

Học viện Đinh Rongjun tin rằng chất bán dẫn điện là 'điện và điện ' CPU, và chất bán dẫn điện sẽ được sử dụng bất cứ khi nào năng lượng được truyền đi. Kể từ khi bóng bán dẫn lưỡng cực có trụ sở tại Germanium đầu tiên trên thế giới được phát minh bởi các phòng thí nghiệm Bell ở Hoa Kỳ vào năm 1947, kỷ nguyên của ngành công nghiệp vi điện tử đã bắt đầu.

Theo quan điểm của Học giả Đinh Rongjun, lịch sử phát triển của đường sắt tốc độ cao toàn cầu cũng là lịch sử đổi mới công nghệ bán dẫn và tiến bộ công nghiệp. Từ các điốt trực tiếp đến thyristors, công nghệ điện tử quyền lực đã ra đời; Sự xuất hiện của các thyristors đã thúc đẩy sự tiến bộ của đầu máy chỉnh lưu đối với công nghệ đầu máy được điều khiển pha; Từ thyristors đến GTO, việc nâng cấp công nghệ từ các ổ đĩa DC lên ổ đĩa AC đã được thực hiện;

Từ GTO đến IGBT, ổ đĩa và kiểm soát kỹ thuật số đã được thực hiện, điều này đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ vận chuyển đường sắt tốc độ cao và hạng nặng.

Nhìn lại sự phát triển của các thiết bị năng lượng, bác sĩ học giả Ding Rongjun tin rằng: 'Từ việc phát hiện ra các vật liệu germanium cho đến hiện tại, sự phát triển của các thiết bị điện đã chưa đến một thế kỷ.

Tuy nhiên, không giống như chip kỹ thuật số, chip kỹ thuật số theo đuổi các quy trình sản xuất tiên tiến và các sản phẩm mới thường thay thế các sản phẩm cũ. Trong các chất bán dẫn điện, cho dù đó là diode hay IGBT, mỗi thiết bị có các đặc điểm và ứng dụng riêng.

IGBT là một sản phẩm đại diện của cuộc cách mạng kỹ thuật thứ ba của các thiết bị bán dẫn điện

Các đặc điểm của IGBT là ổ đĩa điện áp, trở kháng đầu vào cao, dòng ổ đĩa nhỏ, tần số chuyển đổi nhanh, điện áp chịu được cao, phạm vi ứng dụng 600V ~ 6500V, nó có thể được sử dụng rộng rãi trong quá trình vận chuyển đường sắt, lưới điện thông minh, năng lượng mới, không gian hàng không, không gian hàng, ổ đĩa công nghiệp, ổ đĩa công nghiệp khác.

Từ quan điểm của nhu cầu, các phương tiện năng lượng mới chủ yếu sử dụng IGBT 750V-1200V, với nhu cầu hàng năm là hơn 1 triệu đơn vị, cho thấy sự tăng trưởng bùng nổ; Giao thông vận tải đường sắt là lĩnh vực nhu cầu lớn nhất đối với IGBT điện áp cao, với nhu cầu hàng năm khoảng 300.000 đơn vị; Trong lĩnh vực năng lượng mới, bộ chuyển đổi năng lượng gió và bộ biến tần quang điện chủ yếu sử dụng các mô-đun IGBT M và H 1200V-1700V, với nhu cầu hàng năm khoảng 500.000 đơn vị; Các ứng dụng lưới chủ yếu sử dụng hàn 3300V và IGBTs 4500V, với nhu cầu hàng năm khoảng mười nghìn.

Vật liệu mới và cấu trúc liên kết mới là những con đường chính cho những đột phá công nghệ trong tương lai trong các thiết bị điện

Sự phát triển của công nghệ thiết bị năng lượng được thúc đẩy bởi các nhu cầu vốn có của 'Cải thiện hiệu suất ' và 'Giảm chi phí '. Do đó, đối với xu hướng phát triển của công nghệ bán dẫn điện trong tương lai,

Học viện Ding Rongjun tin rằng khi các vật liệu dựa trên SI đang dần tiếp cận giới hạn vật lý của họ và luật của Moore đang tiếp cận giới hạn hiệu suất, các vật liệu mới và cấu trúc liên kết mới sẽ là con đường chính cho những đột phá công nghệ trong tương lai trong các thiết bị bán dẫn điện. Trong tương lai, 'vật liệu mới, cấu trúc mới, bao bì mới và trí thông minh ' để nhận ra sự phát triển công nghệ của các thiết bị năng lượng.