Analisi dello stato di sviluppo attuale e delle tendenze applicative del settore delle sbarre laminate

Le sbarre collettrici laminate sono strutture di connessione conduttive-ad alte prestazioni costituite da più strati di conduttori e materiali isolanti. Sono tipicamente formati integrando sbarre di rame o alluminio con un mezzo isolante attraverso processi come la pressatura a caldo e la laminazione.

 

Rispetto alle tradizionali soluzioni di connessione con cablaggio preassemblato, le sbarre collettrici laminate offrono un'induttanza parassita inferiore, una migliore distribuzione della corrente e prestazioni di gestione termica più stabili, il che le rende ampiamente utilizzate nella nuova energia, nell'elettronica di potenza e nei sistemi di conversione ad alta-potenza. Con le crescenti tendenze dell'alta tensione, dell'alta frequenza e dell'integrazione dei sistemi, le sbarre laminate sono gradualmente diventate un componente di connessione chiave nei moderni dispositivi elettronici di potenza.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Strutturalmente, le sbarre parzialmente laminate raggiungono un layout compatto attraverso la combinazione di più conduttori e strati isolanti, riducendo efficacemente le interferenze elettromagnetiche e migliorando l'affidabilità del sistema. Le sbarre collettrici laminate a tre-strati vengono comunemente utilizzate all'interno di apparecchiature di potenza- medio-alta-, ottenendo un design a bassa induttanza attraverso i poli positivo e negativo e una struttura a strati di schermatura intermedia, che le rende adatte per scenari di conversione di potenza ad alta-frequenza. Grazie alla loro elevata conduttività, bassa impedenza, eccellente dissipazione del calore e buon utilizzo dello spazio, le sbarre collettrici laminate e i componenti elettronici passivi hanno gradualmente sostituito le connessioni via cavo tradizionali e sono diventati una parte importante delle apparecchiature elettroniche di potenza di fascia alta-.

 

Attualmente, l’applicazione delle sbarre collettrici laminate nella nuova industria energetica sta mostrando una crescita particolarmente significativa. Con il rapido sviluppo di sistemi di accumulo dell'energia, inverter fotovoltaici, convertitori di energia eolica e nuovi sistemi di controllo elettronico dei veicoli energetici, la domanda di sbarre collettrici laminate nei convertitori ad alta-potenza continua ad aumentare. Nei sistemi di conversione ad alta-potenza, le caratteristiche di bassa induttanza possono sopprimere efficacemente i picchi di tensione, ridurre le perdite del dispositivo e migliorare la stabilità operativa dei moduli IGBT. Pertanto, le sbarre collettrici laminate personalizzate per IGBT e le sbarre collettrici laminate IGBT sono diventate importanti prodotti di supporto nei veicoli a nuova energia, nei sistemi di azionamento elettrico e nei convertitori di accumulo di energia.

 

Il settore dei veicoli a nuova energia è una delle aree di applicazione più importanti per le sbarre collettrici laminate. Con la progressiva diffusione delle piattaforme ad alta-tensione da 800 V, il sistema pone requisiti più elevati sui dispositivi di connessione ad alta-tensione. Le sbarre collettrici laminate per auto elettriche possono ridurre efficacemente l'occupazione di spazio, migliorare l'integrazione del sistema e migliorare la stabilità termica durante il funzionamento ad alta-corrente. Nei controller di azionamento elettrico, negli OBC, nei convertitori DC/DC e nei sistemi di collegamento delle batterie, le sbarre dei controller dei motori hanno ampiamente sostituito le tradizionali soluzioni di cavi per ottenere capacità di trasmissione di corrente elevata- più stabili.

 

Oltre ai nuovi veicoli energetici, anche i nuovi mercati della generazione di energia e dello stoccaggio dell’energia sono diventati importanti motori di crescita per le sbarre laminate. Nei sistemi di accumulo dell'energia su larga scala-e nelle apparecchiature con inverter fotovoltaico, le sbarre collettrici laminate a bassa{2}}induttività possono ridurre efficacemente l'induttanza parassita, migliorare l'efficienza dei moduli di potenza e aumentare l'affidabilità operativa a lungo-termine. Soprattutto nelle applicazioni di commutazione ad alta-frequenza, le sbarre laminate per inverter a tre-livelli ottimizzano i percorsi di corrente e riducono le armoniche e le perdite di commutazione, trovandosi quindi ampiamente utilizzate nei sistemi di inverter ad alte-prestazioni.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con il continuo miglioramento del trasporto ferroviario, delle apparecchiature della rete elettrica e dei sistemi di alimentazione industriale, è in aumento anche la domanda di sbarre collettrici composite per l'alimentazione dei treni, moduli di potenza a quattro-quadranti e sbarre collettrici laminate della metropolitana. I sistemi di trasporto ferroviario hanno requisiti elevati di resistenza alle vibrazioni, resistenza alle alte-temperature e stabilità operativa a lungo-termine e le sbarre collettrici laminate possono migliorare l'efficienza complessiva dell'alimentazione e la sicurezza del sistema attraverso una struttura compatta e un design a bassa-impedenza. Inoltre, negli UPS industriali, nelle apparecchiature di distribuzione dell'energia e nei sistemi di alimentazione di server di grandi dimensioni, le sbarre di distribuzione dell'unità di distribuzione dell'alimentazione e le sbarre di sistema (gruppo di continuità) stanno gradualmente diventando soluzioni di connessione tradizionali.

 

Nei settori delle comunicazioni e dei data center, anche i sistemi di alimentazione ad alta-potenza stanno guidando la crescita del mercato delle sbarre laminate. Dato che i server, i sistemi di calcolo ad alte- prestazioni e le stazioni base di comunicazione richiedono sempre più una maggiore efficienza energetica, le sbarre collettrici laminate per circuiti stampati o backplane di supercomputer sono state applicate ai sistemi backplane di alimentazione ad alta-densità per ridurre le perdite di linea e migliorare la stabilità dell'alimentatore. Allo stesso tempo, le sbarre collettrici laminate per la distribuzione dell'alimentazione delle stazioni base cellulari e le sbarre collettrici laminate per la distribuzione del backplane del router sono ampiamente utilizzate nelle apparecchiature di comunicazione 5G, nei sistemi di scambio dati e nelle apparecchiature di rete per ottenere layout di alimentazione ad alta-densità e una trasmissione di corrente affidabile.

 

Dal punto di vista della catena industriale, la parte a monte delle sbarre collettrici laminate comprende principalmente rame, alluminio, pellicole isolanti, materiali termicamente conduttivi e materiali per il trattamento superficiale, tra cui le fluttuazioni dei prezzi del rame hanno un impatto significativo sui costi del settore. Il processo di produzione intermedio prevede processi quali stampaggio, taglio laser, laminazione, piegatura, saldatura, incapsulamento dell'isolamento e test delle prestazioni. Le aziende manifatturiere necessitano di una forte progettazione strutturale e di capacità di lavorazione di precisione. Le applicazioni downstream coprono molteplici campi, tra cui veicoli a nuova energia, sistemi di stoccaggio dell'energia, apparecchiature di conversione dell'energia industriale, trasporto ferroviario, reti elettriche e apparecchiature di comunicazione.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In futuro, il trend di sviluppo del settore delle sbarre collettrici laminate si concentrerà principalmente su alta tensione, alta integrazione, alta affidabilità e design leggero. Da un lato, la crescente densità di potenza dei nuovi sistemi energetici impone requisiti più elevati in termini di sicurezza e capacità di resistenza alla tensione delle sbarre collettrici inverter ad alta tensione-antideflagranti; d’altro canto, la continua compressione dello spazio interno del sistema sta spingendo anche lo sviluppo delle sbarre laminate per installazioni sbarre complesse verso una maggiore compattezza e modularità. Allo stesso tempo, anche le barre di connessione della struttura composita multi-strato vengono aggiornate in strutture composite più complesse per soddisfare le esigenze di integrazione multi-funzionale di diverse piattaforme di alimentazione.

 

Nel complesso, ilsbarra laminatal'industria si sta gradualmente evolvendo dai tradizionali componenti di connessione conduttiva alle soluzioni di connessione elettrica a livello di sistema-. Il focus futuro della concorrenza sul mercato non sarà solo sulle capacità di produzione dei prodotti, ma anche sulla progettazione a bassa-induttanza, sulla gestione termica ottimizzata, sul rapido sviluppo personalizzato e sulle capacità di produzione intelligente. Con la continua espansione della nuova energia, dell'elettronica di potenza e della produzione di apparecchiature di fascia alta-, le sbarre collettrici laminate svolgeranno un ruolo sempre più importante nei settori ad alta-potenza, alta-affidabilità e alta-integrazione.