Svetovna pozornost do trajnostnega razvoja se stopnjuje, pomen razsmernikov kot mostu, ki povezuje fotonapetostne sisteme in hranilnike energije na področju nove energije, pa postaja vse večji. Zlasti z vzponom tehnologije shranjevanja energije je funkcija razsmernikov kot vmesnikov za shranjevanje energije postala vse bolj pomembna, hitra rast trga za shranjevanje energije pa je podjetjem v industriji fotovoltaičnih razsmernikov odprla nove točke poslovne rasti.
Proizvajalci pretvornikov aktivno razvijajo izdelke z vmesniki za shranjevanje energije, ki podpirajo razvoj domačih in komercialnih sistemov za shranjevanje energije. Po podatkih je celotna pošiljka fotonapetostnih pretvornikov na Kitajskem (notranji) leta 2022 dosegla 131,7 GW, kar je povečanje za približno 60 GW v primerjavi s prejšnjim letom, z letno stopnjo rasti približno 85 %; Obseg pošiljk v letu 2023 je približno 170 GW; Pričakuje se, da bo do leta 2024 obseg pošiljk presegel 200 GW. Vzpon trga električnih vozil je pripeljal do nenehnega povečanja povpraševanja po pretvornikih. Podatki kažejo, da naj bi prodaja električnih vozil na Kitajskem leta 2024 dosegla 13,3 milijona enot, kar nedvomno zagotavlja več priložnosti za rast inverterske industrije.
1. Struktura verige industrije pretvornikov
Industrijsko verigo pretvornikov lahko v glavnem razdelimo na tri člene: navzgor, na sredini in navzdol:
Predhodni del pretvornika vključuje predvsem dobavo surovin, vključno z elektronskimi komponentami (IGBT, kondenzatorji, upori, reaktorji, PCB-ji itd.), strukturnimi komponentami (omare, šasije itd.) in pomožnimi materiali. Zmogljivost in nadzor stroškov teh surovin pomembno vplivata na kakovost in stroške razsmernikov. Med njimi je IGBT, kot predstavnik močnostnih polprevodniških naprav, osrednja komponenta pretvornikov in neposredno vpliva na učinkovitost proizvodnje električne energije na koncu končnih elektrarn fotovoltaičnih pretvornikov.
Svetovna industrija IGBT ima visoko koncentracijo, pri čemer imajo štirje najboljši proizvajalci modulov IGBT koncentracijo 58,2 %, kar tvori oligopolni trg. Zaradi poznega začetka morajo kitajski proizvajalci modulov IGBT izboljšati svojo konkurenčnost. Trenutno se doma proizvedeni IGBT moduli uporabljajo predvsem v pretvornikih majhne moči.
Vmesni tok pretvornikov se nanaša na proizvodni proces pretvornikov, vključno z raziskavami in razvojem, proizvodnjo in prodajo fotovoltaičnih pretvornikov in pretvornikov za shranjevanje energije. Glavni proizvajalci fotonapetostnih pretvornikov vključujejo Huawei, Sunac Power, Jinlang Technology itd. Ta podjetja ne le nenehno uvajajo inovacije na področju tehnoloških raziskav in razvoja, ampak tudi dejavno spodbujajo razvoj trga. Kar zadeva pretvornike za shranjevanje energije, s hitro rastjo trga za shranjevanje energije nenehno narašča tudi povpraševanje po pretvornikih za shranjevanje energije.
Nižje od pretvornikov je področje uporabe proizvodnje električne energije v elektrarnah, vključno s fotovoltaično proizvodnjo energije, proizvodnjo vetrne energije, sistemi za shranjevanje energije, električnimi vozili in drugimi področji. Fotonapetostni pretvorniki služijo predvsem na področjih proizvodnje fotovoltaične energije, proizvodnje vetrne energije in sistemov za shranjevanje energije ter so postali pomembna komponenta pri doseganju zelene transformacije energije. Z vzponom trga električnih vozil postaja uporaba inverterjev v polnilnicah električnih vozil vse bolj razširjena.
2. Razvojni trendi inverterske industrije
Izboljšanje energetske učinkovitosti
Prihodnji razsmerniki bodo večji poudarek namenili izboljšanju učinkovitosti pretvorbe energije in zmanjšanju izgub energije med postopkom pretvorbe enosmernega toka (DC) v izmenični tok (AC). S sprejetjem polprevodniških materialov nove generacije, kot sta silicijev karbid in galijev nitrid, ter inteligentnih kontrolnih algoritmov bodo inverterji lahko učinkoviteje pretvarjali električno energijo v uporaben izmenični tok. Ta trend ne spodbuja le splošnega izboljšanja energetske učinkovitosti, ampak tudi pomaga zmanjšati izgubo energije.
Miniaturizacija in prenosljivost
Miniaturizacija in prenosljivost razsmernikov je vedno večji trend, zlasti za dejavnosti na prostem, zasilno napajanje in povpraševanje po električni energiji na oddaljenih območjih. Proizvajalci so zavezani k razvoju lažjih in bolj kompaktnih pretvornikov, zmanjšanju njihove velikosti brez žrtvovanja zmogljivosti z uporabo lahkih materialov in inovativnih oblik.
Inteligenca in integracija
Prihodnji razsmerniki bodo širše integrirali internet stvari (IoT) in tehnologije pametnih omrežij ter tako dosegli dvosmerno komunikacijo in izmenjavo podatkov z električnim omrežjem. Inteligentni razsmerniki lahko spremljajo in prilagajajo izhodno moč v realnem času, se prilagajajo nihanjem v povpraševanju po električnem omrežju in uravnavajo obremenitve napajanja, s čimer podpirajo stabilnost električnega omrežja. Ta tehnologija bo tudi pomagala spodbujati integracijo obnovljivih virov energije, kot sta sončna in vetrna energija, v omrežje, kar bo zagotovilo bolj prilagodljiv in učinkovit način upravljanja s čisto energijo.
Izboljšana združljivost in večnamenskost
Da bi se prilagodili različnim virom energije in scenarijem uporabe, bodo prihodnji pretvorniki še izboljšali združljivost in večnamenskost. Razvoj pretvornikov s čistim sinusnim valom in inverterskih generatorjev omogoča pretvornikom, da se prilagodijo različnim tipom tipov baterij (kot so litijeve baterije, svinčeno-kislinske baterije itd.) in se povežejo z različnimi sistemi obnovljive energije (kot sta sončna in vetrna energija). Ta združljivost omogoča bolj prilagodljivo kombiniranje sistemov čiste energije in pomaga uporabnikom doseči večjo energetsko neodvisnost.
Visoka zanesljivost in vzdržljivost
Inverterji zahtevajo visoko zanesljivost v vsakodnevnih aplikacijah, da se zagotovi njihovo dolgoročno stabilno delovanje, zlasti v zunanjih okoljih. Prihodnje zasnove razsmernikov bodo dajale večji poudarek robustnosti in vzdržljivosti, z uporabo visokokakovostnih komponent, ki zagotavljajo, da lahko še vedno pravilno delujejo v težkih okoljih, kot so visoke temperature in vlažnost. Zlasti z izboljšano tehnologijo odvajanja toplote in uporabo ohišij, odpornih na vremenske vplive, bo zagotovil trajnejšo zaščito za pretvornike, nameščene na prostem.
Znižanje stroškov in popularizacija
S tehnološkim napredkom in ekonomijo obsega se bodo proizvodni stroški razsmernikov dodatno znižali, kar bo gospodinjstvom in poslovnim uporabnikom olajšalo dostop do inverterske tehnologije in doseglo cenovno dostopne rešitve čiste energije. Ta trend bo spodbudil popularizacijo razsmernikov v gospodinjstvih, komercialnih in industrijskih aplikacijah ter pospešil globalni prehod na čisto energijo.