儲能系統成本主要由電池和儲能逆變器構成，兩者合計構成電化學儲能系統成本的80%，其中儲能逆變器占到20%。IGBT絕緣柵雙極型晶體管為儲能逆變器的上游原材料，IGBT的性能決定了儲能逆變器的性能,占逆變器價值量的20%-30%。

IGBT在儲能領域的主要作用就是變壓、變頻、交變轉換等，是儲能應用中不可缺少的器件。

IGBT儲能應用價值

1.儲能 IGBT 價值量較光伏更高

儲能用更多的 IGBT 和 SiC，涉及到 DCDC 和 DCAC 兩個環節。兩種方案，光儲一體以及單獨儲能系統。獨立的儲能系統，功率半導體器件的用量是光伏的 1.5 倍左右。目前光儲一體可能占比超過 60-70%，單獨儲能系統占比 30%。

2.IGBT具有廣泛的應用層，在儲能逆變器中較MOSFET更具優勢　

在實際項目中IGBT已逐漸取代MOSFET作為光伏逆變器和風力發電逆變器的核心器件，新能源發電行業的迅速發展將成為IGBT行業持續增長的全新動力。

什么是IGBT

IGBT，絕緣柵雙極型晶體管，絕緣柵簡單理解是一個閥門。通俗的理解，是帶閥門控制的能控制電子雙向（多向）流動的晶體管。

是由BJT雙極型三極管和絕緣柵型場效應管MOS組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有 MOSFET金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管GTR的低導通壓降兩方面的優點。

IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給PNP 晶體管提供基極電流，使IGBT 導通。反之，加反向門極電壓消除溝道，流過反向基極電流，使IGBT 關斷。IGBT 的驅動方法和 MOSFET 基本相同，只需控制輸入極N 一溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。

IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”，作為國家戰略性新興產業，在新能源裝備等領域應用極廣。

優勢

IGBT具備包括輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關速度快、通態電流大、導通壓降低、損耗小等諸多優點，因此在當前市場環境中具有絕對優勢。

因此，IGBT成為當前功率半導體市場最主流的器件，在新能源發電、電動汽車及充電樁、電氣化船舶、直流輸電、儲能、工業電控和節能等眾多領域均有廣泛應用。

分類

依產品結構形式不同，IGBT 有單管、IGBT 模塊和智能功率模塊 IPM 三種類型。

IGBT 單管主要應用于小功率家用電器、分布式光伏逆變器及小功率變頻器等領域；

IGBT 模塊主要應用于大功率工業變頻器、電焊機、新能源汽車（電機控制器、車載空調、充電樁）等領 域（當前市場上銷售的多為此類模塊化產品）；

智能功率模塊 IPM 主要在變頻空調、變頻洗衣機等白色家電領域有廣泛應用。

根據應用場景的電壓不同，IGBT 有超低壓、低壓、中壓和高壓等類型。

其中新能源汽 車、工業控制、家用電器等使用的 IGBT 以中壓為主，而軌道交通、新能源發電和智能電網等對電壓要求較高，主要使用高壓 IGBT。

IGBT 多以模塊形式出現，IHS 數據顯示模塊和單管的比例為 3:1。模塊是由 IGBT 芯片 與 FWD（續流二極管芯片）通過定制化的電路橋接，并通過塑料框架、襯底及基板等封裝而成的模塊化半導體產品。

基礎工作原理在于，以最小能量損耗實現電流轉換，是一種具有隔離柵極結構的雙極晶體管；柵極自身就是 MOSFET，因此結合了雙極晶體管的高載流能力和高阻斷電壓的優點。

市場現狀

2022年，我國IGBT行業產量達到0.41億只，需求量約為1.56億只，自給率26.3%。

目前，國內IGBT市場主要由英飛凌、三菱電機、富士電機等海外廠商占據，其中占比最高的是英飛凌，為15.9%。

IGBT模組市場CR3達56.91%，國產廠商斯達半導和中車時代的市占率合計占比為5.01%。全球IGBT分立器件市占率前三的廠家市場份額合計達到了53.24%，國產廠商僅士蘭微一家以3.5%的市場份額進入全球IGBT分立器件市占率前十廠商。

參考資料：工采網電子元件、樂晴智庫、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）及應用進行討論、東海證券、變頻器世界、基本面投資、網絡等

原文始發于微信公眾號（艾邦儲能與充電）：IGBT及其儲能應用價值