एकीकृत प्रकाश भंडारण और चार्जिंग के विकास के साथ, डायोड की बाजार मांग कैसे बदल गई है?

1, ऑप्टिकल स्टोरेज चार्जिंग सिस्टम में डायोड की मुख्य मांग से प्रेरित
एकीकृत फोटोवोल्टिक, ऊर्जा भंडारण और चार्जिंग का मूल फोटोवोल्टिक, ऊर्जा भंडारण और चार्जिंग मॉड्यूल के बीच कुशल सहयोग प्राप्त करने में निहित है। इसकी तकनीकी वास्तुकला डायोड के लिए तीन मुख्य आवश्यकताओं को सामने रखती है:

कुशल सुधार और ऊर्जा रूपांतरण
सिस्टम के ऊर्जा रूपांतरण केंद्र के रूप में, फोटोवोल्टिक इनवर्टर को रेक्टिफायर डायोड के माध्यम से डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित करने और इसे ग्रिड से जोड़ने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के तौर पर सनशाइन पावर के 125kW स्ट्रिंग इन्वर्टर को लेते हुए, यह आंतरिक रूप से 6 1200V/600A IGBT मॉड्यूल का उपयोग करता है, प्रत्येक मॉड्यूल में 4 IGBT चिप्स और 2 फास्ट रिकवरी डायोड (FRDs) होते हैं, एक डिवाइस डायोड की खपत 12 है। फोटोवोल्टिक स्थापित क्षमता के विस्तार के साथ, चीन में फोटोवोल्टिक इनवर्टर के लिए डायोड का बाजार आकार 4.5 बिलियन युआन तक पहुंचने की उम्मीद है। 2025, 270 मिलियन से अधिक टुकड़ों की वार्षिक मांग के साथ।
उच्च आवृत्ति स्विच और कम हानि विशेषताएँ
ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में द्विदिश डीसी/डीसी कनवर्टर उच्च आवृत्ति स्विचिंग प्राप्त करने और चालन हानि को कम करने के लिए सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) डायोड पर निर्भर करता है। टेस्ला मेगापैक ऊर्जा भंडारण प्रणाली SiC MOSFET और शोट्की डायोड के संयोजन को अपनाती है, जो पारंपरिक सिलिकॉन आधारित समाधानों की तुलना में दक्षता में 3% और ऊर्जा घनत्व में 40% सुधार करती है। योल डी इवेलोपमेंट की भविष्यवाणी के अनुसार, वैश्विक SiC डायोड बाजार का आकार 2025 तक 3 बिलियन डॉलर तक पहुंच जाएगा, जिसमें ऑप्टिकल स्टोरेज क्षेत्र का हिस्सा 35% से अधिक होगा।
चरम वातावरण के लिए उच्च विश्वसनीयता और अनुकूलनशीलता
ऑटोमोटिव ग्रेड डायोड को AEC{0}}Q101 मानक को पूरा करना होगा और -40 डिग्री से 150 डिग्री के तापमान रेंज के भीतर स्थिर प्रदर्शन बनाए रखना होगा। हुआवेई डिजिटल एनर्जी द्वारा लॉन्च किए गए लाइट स्टोरेज और चार्जिंग के लिए एकीकृत चार्जिंग पाइल में एक आंतरिक टीवीएस डायोड है जो 8/20 μs तरंग के तहत 30kA की वृद्धि धारा का सामना कर सकता है, जो बिजली गिरने जैसी अत्यधिक कामकाजी परिस्थितियों में सिस्टम की विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। ऑटोमोटिव ग्रेड डायोड का वैश्विक बाजार आकार 2025 तक 8 बिलियन युआन से अधिक होने की उम्मीद है, जिसमें चीन का योगदान 47% है।
2, बाजार की मांग के संरचित विकास की प्रवृत्ति
अनुप्रयोग परिदृश्यों का विविधीकृत विस्तार
वितरित ऑप्टिकल भंडारण और चार्जिंग प्रणाली: घरेलू और वाणिज्यिक परिदृश्य 60% से अधिक के लिए जिम्मेदार हैं, जिससे लघुकरण और सतह माउंट डायोड की मांग बढ़ रही है। उदाहरण के लिए, शेन्ज़ेन के एक औद्योगिक पार्क में एक फोटोवोल्टिक चार्जिंग परियोजना DFN5 × 6 पैकेज्ड शोट्की डायोड का उपयोग करती है, जो पारंपरिक DO-214AB पैकेजिंग की तुलना में वॉल्यूम को 60% कम करती है और बिजली घनत्व को तीन गुना बढ़ा देती है।
केंद्रीकृत फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन: बड़े ग्राउंड पावर स्टेशनों में 1700V SiC डायोड की मांग में वृद्धि देखी गई है, जिसमें 1200V सिलिकॉन आधारित उत्पादों की तुलना में वोल्टेज प्रतिरोध में 42% की वृद्धि हुई है और उच्च वोल्टेज DC पक्ष के लिए उपयुक्त हैं।
विशेष पर्यावरणीय अनुप्रयोग: अपतटीय पवन और सौर ऊर्जा भंडारण परियोजना ने संक्षारण प्रतिरोधी डायोड के विकास को प्रेरित किया है। उपकरण, जो तीन परत निकल चढ़ाना प्रक्रिया का उपयोग करता है, का नमक स्प्रे परीक्षण जीवन 2000 घंटे है, जो सामान्य उत्पादों की तुलना में 5 गुना अधिक है।
तकनीकी रोडमैप पुनरावृत्ति त्वरण
तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर प्रवेश: 2025 तक, ऑप्टिकल स्टोरेज के क्षेत्र में SiC डायोड की प्रवेश दर 28% तक पहुंच जाएगी, जिसमें सिलिकॉन आधारित सामग्री के केवल 1/200 प्रतिरोध पर एक इकाई क्षेत्र होगा, जिससे सिस्टम दक्षता 98% से अधिक हो जाएगी।
एकीकरण की प्रवृत्ति: एकल चिप एकीकृत फोटोडायोड सरणी तकनीक परिपक्व है, जिसकी पिक्सेल घनत्व 10000/सेमी² है, जिसे फोटोवोल्टिक अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) नियंत्रकों पर लागू किया जाता है, जिससे सिस्टम स्तर के घटकों की संख्या 30% कम हो जाती है।
इंटेलिजेंट अपग्रेड: तापमान क्षतिपूर्ति फ़ंक्शन वाला डायोड स्वचालित रूप से काम करने वाले मापदंडों को समायोजित कर सकता है और -40 डिग्री से +85 डिग्री के तापमान रेंज में स्थिर क्वांटम दक्षता बनाए रख सकता है, जो उच्च अक्षांश ऑप्टिकल भंडारण परियोजनाओं के लिए उपयुक्त है।
महत्वपूर्ण क्षेत्रीय बाज़ार विभेदन
यांग्त्ज़ी नदी डेल्टा क्षेत्र: संपूर्ण सेमीकंडक्टर उद्योग श्रृंखला पर भरोसा करते हुए, डायोड उत्पादन क्षमता 2025 तक देश की कुल क्षमता का 42% हो जाएगी, जिसमें ऑटोमोटिव ग्रेड और SiC उच्च {{2}अंत उत्पादों को विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा।
चेंगदू चोंगकिंग क्षेत्र: कम बिजली की कीमतों के लाभ के साथ, यह फोटोवोल्टिक इन्वर्टर उत्पादन क्षमता को आकर्षित करता है, और डायोड की मांग मुख्य रूप से उच्च मूल्य संवेदनशीलता के साथ मध्यम और निम्न वोल्टेज रेक्टिफायर उपकरणों के लिए है।
उत्तर-पश्चिमी क्षेत्र: बड़े पैमाने के फोटोवोल्टिक बिजली स्टेशनों के निर्माण से 1700V उच्च{2}}वोल्टेज डायोड की मांग बढ़ जाती है। इस श्रेणी का बाज़ार आकार 35% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर के साथ 2025 तक 1.8 बिलियन युआन तक पहुंचने की उम्मीद है।
3, उद्योग की चुनौतियाँ और प्रतिक्रिया रणनीतियाँ
आपूर्ति श्रृंखला सुरक्षा जोखिम
चुनौती: उच्च अंत सिलिकॉन वेफर्स और मिश्रित अर्धचालक सामग्री अभी भी आयात पर निर्भर हैं, 2025 तक आयात निर्भरता दर 25% है।
प्रतिक्रिया: यांग्जी टेक्नोलॉजी और अन्य कंपनियों से 8-इंच SiC सब्सट्रेट उत्पादन लाइनों के ऊर्ध्वाधर एकीकरण के माध्यम से 2026 तक घरेलू प्रतिस्थापन प्राप्त करने और लागत में 40% की कमी लाने की उम्मीद है।
तकनीकी मानकों का विखंडन
चुनौती: ऑप्टिकल स्टोरेज चार्जिंग सिस्टम के लिए एकीकृत इंटरफ़ेस मानक की कमी ने डायोड चयन की जटिलता को बढ़ा दिया है।
प्रतिक्रिया: हुआवेई अनुकूलित विकास लागत को कम करने के लिए विद्युत मापदंडों और संचार प्रोटोकॉल को एकीकृत करते हुए "एकीकृत ऑप्टिकल स्टोरेज और चार्जिंग उपकरण के लिए इंटरऑपरेबिलिटी विशिष्टता" तैयार करने में अग्रणी है।
ऊर्जा दक्षता और लागत को संतुलित करना
चुनौती: SiC डायोड की कीमत सिलिकॉन आधारित उत्पादों की तुलना में 3{1}}5 गुना है, जो उनके बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करती है।
प्रतिक्रिया: सिलान माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स ने इनवर्टर में SiC उपकरणों को आंशिक रूप से बदलने के लिए एक हाइब्रिड पैकेजिंग समाधान लॉन्च किया है, जिसके परिणामस्वरूप समग्र सिस्टम लागत में 15% की कमी आई है और केवल 1% दक्षता हानि हुई है।