电力成为了人工智能最大的屏障?

2024-10-07 12:41   广东  

作者:大鹏


说起人工智能,这个词汇量太大,没办法一概而过!


先说说什么是人工智能:


官方解释是人工智能(Artificial Intelligence,简称 AI)是指让计算机模拟人类智能的技术和科学领域。


它旨在使计算机系统能够执行通常需要人类智能才能完成的任务,例如学习、推理、解决问题、理解语言、识别图像和声音、做出决策等。


人工智能依靠大量的数据和先进的算法进行训练,从而能够从数据中自动提取模式和规律,并基于这些学习到的知识进行预测和行动。


其应用范围广泛,涵盖了医疗保健、金融、交通、制造业、娱乐等众多领域。例如,医疗中的疾病诊断辅助、金融领域的风险评估、自动驾驶技术等都是人工智能的实际应用。


反正,人工智能是一种具有巨大潜力和影响力的技术,正在不断改变着我们的生活和工作方式。


1.首先我们谈到是电,没有电一切都是假的,所以电力供应是所有设备的唯一支撑。


那么电力公司一定会想方设法造电,我们常见的就是水发电站,这是最基本。


风力发电,这几年来很常见,风力发电现在已经覆盖到农村各种山上了,曾经荒废的山被开采之后也是一道美丽风景线。


图片来自视频号 我是龍马 同学 拍摄于藤县


风力发电:


风力发电是把风的动能转为电能的一种发电方式。


其原理是利用风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。


那么风力发电后肯定需要各种储能柜子将电存储起来吧?


存储空间就是需要大量的电池,需要大量的变电箱,大量的电子元器件来支撑这个储能柜。


这一系列东西需要一大部分制造业来支持的。

图片来自新能源展 拍摄于重庆

首先,电池的生产是关键环节。高质量、高性能的电池不仅要具备大容量、长寿命,还需适应各种复杂的环境条件。

这就要求电池制造企业不断进行技术研发和创新,提高电池的能量密度、充放电效率和安全性。


变电箱的制造同样不可或缺。它需要具备良好的绝缘性能、稳定的电压变换能力和高效的散热系统,以确保电能的稳定传输和转换。


制造过程中,对于材料的选择、工艺的精度以及质量的把控都有着严格的要求。


而众多的电子元器件,如电容器、电阻器、集成电路等,它们的质量和性能直接影响着储能柜的整体运行效果。


这些元器件的生产需要高度专业化的生产线和严格的质量检测体系。


以上说到的是风力发电储存!


还有一种就是太阳能板发电,大家比较常见就是公路旁边的移动红绿灯,使用的是太阳能板发电。这个就是小面积发电供应灯光需求。


那么在大山或者山区上呢?光伏项目就是这么来的,曾经风光无限一时,光伏项目全球高光时刻。


曾一度给很多企业带来了大量的财富与订单。



光伏发电系统也是一套复杂化的设备,它的出现足够也能够带来很多赋能项目,所以一点也不夸张。


这就是电带来的威力,如今光伏发电的项目也走进了农村每家每户,给偏远山区的老百姓增加了很大的便利。比如你家楼顶的发电光伏,你家门口的路灯,都是由光伏完成!


以下这张图,就是介绍了光伏项目的系统,我这篇文章最大的想法就是介绍逆变器产品的应用。



为什么这么说,因为我在工作中每天接触就是逆变器这个产品,仔细听我一一道来,逆变器应用的领域有哪些?


先看这一张图报,应用领域的范围覆盖是不是很广!



逆变器: 逆变器是一种将直流电(DC)转换为交流电(AC)的电力电子设备。在许多应用场景中,如太阳能光伏发电系统、不间断电源(UPS)等,它的存在有着很大的作用。


按应用领域分类的话:


太阳能逆变器- 在太阳能光伏发电系统中,太阳能电池板产生直流电,而我们日常生活和工业用电大多为交流电,所以需要太阳能逆变器将直流电转换为交流电,以便并入电网或者直接供本地负载使用。太阳能逆变器还具备最大功率点跟踪(MPPT)功能。


工业逆变器- 用于工业领域中的各种电机驱动、变频调速等应用。例如,在大型工厂中,通过工业逆变器将工频交流电转换为可变频的交流电,从而实现对电机转速的精确控制,提高生产效率,节约能源。


车载逆变器- 车载逆变器主要用于汽车等交通工具中。汽车的电源系统通常为直流电(如 12V 或 24V 的直流电源),当需要在车内使用交流电设备(如笔记本电脑、手机充电器等)时,车载逆变器就可以将汽车电池的直流电转换为交流电供这些设备使用。


所以,逆变器的用途是不是很广,产品的市场潜力也非常大。逆变器产品里面有个核心部件,叫做IGBT,我有好几篇文章介绍到IGBT的功能以及用途,这里就不再详细介绍了。


IGBT凭借着高功率密度、驱动电路简单以及宽安全工作区等特点,成为了中大功率、中低频率成了电力电子设备的首选。


图片来自PCIM电子展 拍摄于深圳


以上讲到了储能柜,光伏板,风车发电机,这三大核心产品产业链有很多,我一下子无法拆解分析,大家有兴趣可以下载一些报告的,某些机构有这类的分析。


这次我重点讲一下IGBT这个产品,IGBT辐射出的产业链也非常可观,尤其是高压MOS,高压IGBT。


IGBT也是由晶圆端到组装形成一个产品的,其涉猎到光刻机生产晶圆,晶圆之前是硅棒,这前面的一系列工艺都是亿万单位计量的,每一个工序都很重要,由于太多我就不讲这部分了


大家有兴趣可以到我文章里面找一图看懂沙子到芯片的过程的文章,流程介绍得比较清楚


图片来自PCIM电子展 拍摄于深圳

IGBT有哪些行业值得我们去关注呢?


全球的 IGBT 市场那是相当集中,差不多都被英飞凌、三菱电机、富士电机、安森美还有瑞士 ABB 这些海外的厂商给占了。


在 2019 年的时候,全球排名前五位的 IGBT 厂商加起来的市场份额竟然高达 74%。


因为咱们国内的工艺基础比较差,企业搞产业化也开始得晚,所以中国的 IGBT 市场也差不多被国外的企业给占了。


2019 年,全球前五大 IGBT 厂商在中国的市场占有率是 45%,到了 2020 年,自给率还是连 20%都不到。


中国的功率半导体市场能占到全球市场的 50%还多,可在 IGBT 芯片市场这块儿,90%主要得靠进口,中国 IGBT 国产化的空间那可真是大得很。


海外那些龙头厂商把 IGBT 市场高度垄断了,排名前五位的 IGBT 厂商的市场份额竟然高达 74%。在市场需求和产业政策的推动下,IGBT 国产化的进程明显加快了,中国的 IGBT 企业也加快了攻克那些卡脖子难关的进度。


图片来自PCIM电子展 拍摄于深圳


IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是一种全控型电压驱动式功率半导体器件,在众多行业中有着广泛应用,以下是一些值得关注的行业及国产替代情况:


特别介绍一下新能源汽车行业:


应用重要性:IGBT 是电动汽车逆变器的核心电子器件,其作用是将直流电转换为交流电,驱动电机运转,直接决定了电动车的性能,如加速能力、续航里程等。一辆电动乘用车依据配置不同,IGBT 单车价值量在 1000 - 5000 元


市场规模与前景:随着全球电动汽车产销的快速增长,预计 IGBT 在该领域 2025 年市场空间有望接近 400 亿元,增长率较高


国产替代进展:此前该领域长期被欧美日企业垄断,如 2019 年英飞凌在中国电动车用 IGBT 份额高达 58%。但近年来国内企业发展迅速,比亚迪率先实现了国产 IGBT 量产突破,2020 年其市场份额达到了 18%,且比亚迪半导体、斯达半导、中车时代电气等企业正在产业链多个环节布局,并向设计、晶圆制造等核心技术环节加大投入,技术差距不断缩小,国产替代可期


图片来自PCIM电子展 拍摄于深圳

光伏行业!


工业控制行业!


轨道交通行业!


家电行业!


你看吧,IGBT 是电驱动系统的核心部件;在工业控制领域,它对提高设备的效率和稳定性起着关键作用;


在电力传输领域,更是不可或缺的重要元件。而且呀,咱们国产替代的趋势正在不停地加强!这可不是随便说说的,你看现在国内越来越多的企业加大了研发投入,技术水平不断提高,市场份额也在逐步扩大。


未来呀,这个行业赛道肯定会像火山喷发一样井喷式发展!所以呢,大家先别着急,沉住气,一步一个脚印地慢慢来,咱们肯定能在这个领域取得好成绩


---待续,太多了没办法写完,有需要IGBT的报告可以留言!小编一一整理发您!


有个叫半导体叫大鹏


图片拍摄:展会收集



有个做半导体叫大鹏
一面智能制造,一面智能智造,洞察3C前沿
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