Stratistics MRC에 따르면 세계의 HVDC 커패시터 시장은 2023년에 60억 5,000만 달러를 차지하며 2030년에는 175억 2,000만 달러에 달할 것으로 예측되고, 예측 기간 중 CAGR은 16.4%입니다.
HVDC(고전압 직류) 커패시터는 DC 전원 공급 장비 및 기타 일반적인 전자 장비 용도에 사용됩니다. HVDC 커패시터는 기어박스 시스템의 안전성, 신뢰성 및 비용 효율성을 최적화합니다. 업무에 지장을 주거나 절차를 지연시키지 않고 제품의 결함이나 결함을 발견하여 안전성과 신뢰성을 보장합니다. 또한 화석연료가 환경에 미치는 악영향에 대한 인식이 높아짐에 따라 재생에너지 발전량이 증가할 것으로 예상되어 시장 확대에 더욱 박차를 가하고 있습니다.
미국 NREL(National Renewable Energy Laboratory)의 조사에 따르면 미국 전역에 장거리 HVDC 송전이 추가되면 2038년까지 태양광발전 설비의 비용 최적량은 달라질 것으로 보입니다.
HVDC 송전 시스템의 주요 컴포넌트 인 HVDC 커패시터는 AC를 DC로 변환하고 변환 스테이션간에 전력을 이동시키고 DC를 다시 AC로 변환하여 전력망에 공급하는 데 필수적이며, HVDC 커패시터는 전압의 안정성을 유지하고 전력의 품질을 높이며 전력의 흐름을 신속하게 제어하는 데 도움이 됩니다.을 신속하게 제어할 수 있도록 도와줍니다. 송전선에 흐르는 전력을 신속하게 제어하면 전류가 단락될 가능성도 낮아지며, HVDC 연결의 끝부분에 있는 수전변환 스테이션에서도 커패시터 뱅크는 AC 출력 전압이 일정하게 유지되도록 보호하고 보장하여 전력망에 공급할 수 있도록 준비합니다. 그 결과 HVDC 송전 시스템에 대한 수요 증가로 시장이 확대되고 있습니다.
장비의 전원이 꺼진 후에도 HV 커패시터는 유해한 에너지를 계속 저장하고 그 자체로 안전하지 않은 잔류 전하를 생성할 수 있습니다. 일부 커패시터의 액체 유전체 및 그 제품에 의한 연소는 유해 할 수 있으며, HV 커패시터에서 유전체 또는 금속 연결 결함이 발생하면 아크 오류가 발생할 수 있습니다. 오일이 채워진 장비에서는 유전체 유체가 기화되어 케이스가 팽창하거나 파손될 수 있습니다. 또한 HV 진공 커패시터는 정상 작동 중에도 경미한 X선을 방출할 수 있습니다. 이러한 요소는 사람과 환경 모두에 위험을 초래할 수 있습니다.
HVDC 커패시터는 주로 전기자동차에 사용되어 DC 버스 전압의 안정성을 높이고 리플 전류가 전원 공급 장비로 돌아가는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 전기자동차가 배터리를 사용하여 에너지를 공급할 때 커패시터는 반도체 부품의 보호 및 디커플링 목적으로도 사용되며, DC 링크 커패시터는 전기자동차 용도의 인버터, 모터 컨트롤러 및 배터리 시스템이 인덕턴스 영향의 균형을 맞출 수 있도록 도와줍니다. 균형을 맞출 수 있도록 도와줍니다. 또한 필터(EMI) 역할을 수행하여 전압 서지, 스파이크 및 전자기 간섭으로부터 전기자동차의 하위 시스템을 보호합니다.
커패시터 뱅크 고장의 원인을 정확히 파악하는 것은 어렵고, 커패시터 뱅크는 사용 중에 파열될 수 있습니다. 커패시터 뱅크에서 커패시터 유닛과 인덕터는 직렬로 연결됩니다. 정격전압이 충분하지 않아 커패시터 유닛 사이의 전압이 설계 값을 초과하면 커패시터 뱅크가 파국적으로 고장날 수 있습니다. 퓨즈가 끊어지면 과도한 전류와 전압으로 인해 커패시터 유닛이 단락되어 퓨즈가 끊어집니다. 퓨즈 고장은 부적절한 커패시터 장비 사용, 피로 또는 분기 보호 문제로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 요인은 모두 시장 성장을 방해합니다.
COVID-19는 세계 HVDC 커패시터 시장에 큰 악영향을 미치고 있습니다. 세계 경기 침체와 노동력 부족으로 인해 전자 및 반도체 생산 설비가 가동 중단 상태이며, COVID-19의 확산으로 인한 여행 제한과 시설 폐쇄로 인해 근로자들이 직장에서 멀리 떨어져 있으며, 공장 가동률이 크게 감소하고 장기화되고 있습니다.
세라믹 커패시터 부문은 우수한 안정성과 커패시턴스, 온도 영향을 상쇄할 수 있는 능력으로 인해 성장세를 이어갈 것으로 예상됩니다. 그 결과, 세라믹 커패시터는 비접촉식 충전 장비의 공진 회로로, 그리고 전기자동차 및 하이브리드 전기자동차의 모터 구동용 인버터의 스무딩 스너버로 자주 사용됩니다. 또한 MLCC는 전자 회로의 안정적인 작동을 보장하는 중요한 전자 부품입니다. 따라서 MLCC는 스마트폰, 노트북, 태블릿과 같은 소비자 전자제품에 자주 사용됩니다.
폴 마운트 커패시터 부문은 한 단계의 수리 및 자동화가 가능하기 때문에 예측 기간 중 가장 높은 CAGR 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 이러한 뱅크는 전압 관리 및 역률 개선, 간단한 설계, 저렴한 장비, 작은 설치 공간 등 많은 이점을 제공합니다. 그 결과 대형 산업용 부하, 유도로, 배전 변압기, 농업용 부하 등의 용도에 사용되고 있습니다. 폴 마운트 프레임워크를 채택함으로써 이러한 커패시터 뱅크는 지상에서 매우 높은 위치에 장착되어 장거리 송전을 가능하게 합니다. 그 결과, 폴 마운트 부문은 예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
아시아태평양은 장거리 점대점 송전에서 전력 손실을 줄이고 효율성을 높이기 위한 최선의 선택이며, 이 지역의 산업 구조 변화로 인해 시장이 확대되고 있으므로 예측 기간 중 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 또한 최근 이 지역에서는 HVDC 송전선로에 대한 투자가 활발히 이루어지고 있으며, 이는 해외 벤더를 유치하고 현지 제조업체의 성장을 가속하고 있습니다.
북미는 HVDC 송전 시스템의 급속한 도입으로 예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 예를 들어 미국에서는 송전 용량과 네트워크 안정성을 높이기 위해 주거용, 상업용, 산업용 사용자들이 HVDC 커패시터 채택을 추진하고 있습니다. 또한 에너지 소비에 대한 실시간 모니터링 증가 추세는 지역내 스마트 팩토리의 높은 자동화 수준과 함께 HVAC를 포함한 에너지 소비 장비의 실시간 모니터링이 가능해져 예측 기간 중 시장 성장을 가속할 것으로 예상됩니다.
히타치(Hitachi, Ltd.)의 자회사 히타치 에너지(Hitachi Energy)는 2022년 6월, 에너지 산업에 대한 국제적인 대형 서비스 프로바이더인 Petrofac과 협력하여 빠르게 성장하는 해상 풍력발전 시장을 지원하기 위해 그리드 통합 및 관련 인프라를 공동으로 제공하기로 했습니다. 제공하고자 합니다.
TDK는 2022년 5월, 적층 세라믹 커패시터 생산을 강화하기 위해 TDK Electronics Factories Corporation의 키타카미 공장(키타카미시) 부지에 새로운 생산 건물을 건설할 예정입니다.
2021년 11월, 비쉐이 인터테크놀러지(Vishay Intertechnology, Inc.)는 고온 다습한 환경에서도 안정적으로 작동하도록 설계된 새로운 표면 실장 폴리머 탄탈륨 몰드 칩 커패시터 vPolyTan을 출시했습니다. 이 커패시터는 기밀성을 향상시킨 견고한 설계로 열악한 환경에서도 높은 보호 성능을 제공합니다.
According to Stratistics MRC, the Global HVDC Capacitor Market is accounted for $6.05 billion in 2023 and is expected to reach $17.52 billion by 2030 growing at a CAGR of 16.4% during the forecast period. High voltage direct current (HVDC) capacitors are made for use in DC power supply and other common electronic equipment applications. The safety, dependability, and cost-effectiveness of the gearbox system are optimised by the HVDC capacitor. By finding faults and defects in goods without interfering with business operations or slowing down procedures, it ensures safety and dependability. In addition due to growing awareness of the negative effects that fossil fuels have on the environment, increased power generation from renewable sources of energy is anticipated to see exponential development, further driving the market's expansion.
According to the US-based National Renewable Energy Laboratory (NREL) study, the cost-optimal amount of solar installations by 2038 would change if long-distance HVDC transmission was added across the United States.
The key component of the HVDC transmission system is an HVDC capacitor is essential for converting AC to DC, moving power between converter stations, and converting DC to AC again so that it may be supplied into the power grid. They aid in preserving voltage stability, enhancing the calibre of the power, and promptly controlling power flow. By quickly controlling the power flow in the transmission lines, they also lessen the chance of short-circuiting current. At the receiving converter station at the end of the HVDC connection, capacitor banks also safeguard and guarantee that the AC output voltage is constant and prepared to be supplied into the electrical grid. As a result, the market is growing due to the rising demand for HVDC transmission systems.
Even after the equipment has been de-energized, HV capacitors may continue to store harmful energy and develop an unsafe residual charge on their own. Some capacitors' liquid dielectric or its combustion by products may be harmful. When dielectric or metal connectivity failures take place in HV capacitors, an arc fault is produced. Within oil-filled units, the dielectric fluid vaporises, causing case bulge and breakage. In addition, even while in regular operation, HV vacuum capacitors can emit mild X-rays. These elements pose risks to both people and the environment.
An HVDC capacitor is primarily used in electric vehicles to increase DC bus voltage stability and prevent ripple currents from returning to the power source. When electric vehicles utilise batteries to supply energy, they are also employed to safeguard semiconductor components and for decoupling purposes. DC link capacitors help electric vehicle applications' inverters, motor controllers, and battery systems balance the effects of inductance. By serving as filters (EMI), they also protect EV subsystems from voltage surges, spikes, and electromagnetic interference.
It is difficult to pinpoint the precise reason for the failure of capacitor banks, and the capacitor banks have the potential to burst catastrophically while in service. In the capacitor bank, the capacitor units and inductors are linked in series. Due to insufficient voltage rating, the capacitor bank fails catastrophically when the voltage across the capacitor units exceeds the design values. Fuse blowing may occur as a result of a short circuit in the capacitor unit brought on by excessive current and voltage. Fuse failure might be brought on by inappropriate capacitor unit application, fatigue, or branch protection issues. Failure brought on by stress both inside and outside. Hence all the above factors hinder the growth of market.
The COVID-19 epidemic has had a substantial negative impact on the market for high voltage direct current (HVDC) capacitors worldwide. Due to the global downturn and lack of labour, production facilities for electronics and semiconductors have been put on hold. Travel restrictions and facility closures caused by the COVID-19 epidemic kept workers away from their workplaces, which resulted in a major and prolonged decline in factory utilisation.
The ceramic capacitor segment is estimated to have a lucrative growth, due to its great stability and capacitance and their capacity to counteract the effects of temperature, ceramic capacitors can function at high temperatures. As a result, they are frequently utilised as a resonant circuit for non-contact charging equipment as well as a smoothing snubber for electric car and hybrid electric vehicle motor drive inverters. A reliable operation of electronic circuits is also ensured by MLCCs, which are crucial electronic components. As a result, they are frequently found in consumer electronics like smart phones, laptops, and tablets.
The pole-mounted capacitor segment is anticipated to witness the highest CAGR growth during the forecast period, due to the capacity to be repaired or automated in a single step. These banks provide a number of advantages, including better voltage management and power factor, a straightforward design, affordable equipment, and a smaller installation footprint. As a result, they are used in applications for large industrial loads, induction furnaces, distribution transformers, and agricultural loads. By adopting a pole-mount framework, these capacitor banks may be mounted at great heights above the ground to transfer electricity over great distances. The pole-mounted sector is anticipated to see the greatest CAGR throughout the projection period as a result.
Asia Pacific is projected to hold the largest market share during the forecast period owing to the best option for reducing power loss and increasing efficiency during long-distance point-to-point power transmission in the area, additionally, the market is expanding as a result of the region's increasing industrial change. Further, the region is investing significantly in the HVDC transmission lines in recent years, which have attracted foreign vendors and has also boosted the local manufacturer's growth.
North America is projected to have the highest CAGR over the forecast period, owing to their rapid adoption of HVDC transmission systems; the area is among the top investors and adopters in the industry under study. For instance, to increase the transmission capacity and network stability, residential, commercial, and industrial users in the United States continue to promote the adoption of HVDC capacitors. Additionally, The rising trend of real-time monitoring of energy consumption, coupled with high automation level in smart factories across the region, have permitted real-time monitoring of energy-consuming equipment, including HVAC, which is anticipated to aid the market growth over the forecast period.
Some of the key players profiled in the HVDC Capacitor Market include ABB Ltd, Eaton Corporation PLC, Maxwell Technologies Inc, RTDS Technologies Inc., Alstom SA, Siemens AG, Vishay Intertechnology Inc, AVX Corporation, TDK Corporation, Sieyuan Electric Co. Ltd, General Atomics, Inc., Hitachi Ltd., General Electric Company, Murata Manufacturing, ELECTRONICON Kondensatoren GmbH, YAGEO Corporation and International Capacitors, S.A.
In June 2022, Hitachi Energy, a subsidiary of Hitachi, Ltd., collaborated with Petrofac, a leading international service provider to the energy industry, to provide joint grid integration and associated infrastructure to support the rapidly growing offshore wind market.
In May 2022, TDK Corporation is expected to construct a new production building on the premises of the Kitakami Factory (Kitakami city, Japan) of TDK Electronics Factories Corporation to enhance multilayer ceramic capacitors production.
In November 2021, Vishay Intertechnology, Inc. launched a new line of vPolyTan surface-mount polymer tantalum molded chip capacitors designed to work reliably in high-temperature and high-humidity environments. The capacitors have a strong design with improved hermeticity for greater protection in hostile situations.