电能是目前最重要的能源形式之一,几乎所有的电能从产生到消耗都要经过电压、电流、频率等参数的调节,统称为电能的变换。电力电子技术就是一门对电能进行变换和控制的技术,其本质是利用电力电子器件(即功率器件)的开关作用,实现弱电对强电的控制,具有控制灵活、效率高等优点。
中国电力电子行业发展现状分析 中国电力电子行业投资前景预测
电力电子技术可实现控制加节能,将“粗电”变为“细电”来用。电力电子器件制造技术是电力电子技术的基础,我国在这个环节与国外差距比较大。 我国与先进国家总体能源利用效率差10%,工业能耗主要是电能消耗,占能源消耗总量的45%,远超发达国家平均水平的23%。未来五年节能将成为国家支柱型战略新兴产业。电力电子行业投资将超百亿。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国电力电子行业发展分析与投资前景预测报告》显示:
电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于电力变换。
如今大规模集成电路的广泛应用,为电力电子技术的进一步发展奠定了基础。将集成电路技术中的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,实现了功率器件向高频化方向发展。
以电力场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为代表的全控型功率器件相继问世,完成了传统电力电子技术向现代电力电子技术的转变,并打破了PWM控制技术在硬件上的瓶颈,电力电子技术迅速发展,系统性能显著提升。
由于大功率负载系统的处理需求,电力电子市场需要在效率和热管理方面发展。市场主要厂商需要加大投资技术开发,在不影响热管理或可靠性的前提下,降低器件和系统成本,减小重量和尺寸。器件、封装、模块、功率堆栈或逆变器层级的优化解决方案正在得到应用。无源元件必须改进以充分利用新型半导体材料、器件和系统设计的潜力。
随着光伏和风电发电占比逐渐提高,电源管理产品,如逆变器、升压降压等,以及相关产业链需求也将同步增长。在新能源汽车领域,同样需要对电压进行变换从而可以驱动电机和为电池充电,对于电源管理产品的需求量更大。