Poussés par l’itération rapide et les percées innovantes de la technologie moderne de l’électronique de puissance, les matériaux semi-conducteurs avancés à large bande interdite représentés par le carbure de silicium ont atteint une production de masse mature et une application industrielle à grande échelle au cours des dernières années. Bénéficiant de l'amélioration continue des performances des dispositifs de base et de la technologie de traitement, les transformateurs à semi-conducteurs, en tant que nouvelle génération d'équipements de conversion de puissance intelligents, sont complètement sortis du stade de la recherche en laboratoire et de la vérification expérimentale et accélèrent le rythme de la commercialisation industrielle et de la promotion du marché. Contrairement aux transformateurs électromagnétiques traditionnels qui reposent uniquement sur les principes d'induction électromagnétique pour la conversion de tension et la transmission de puissance, ce nouveau type d'équipement de puissance adopte une technologie avancée de conversion électronique de puissance.
Il présente une conception structurelle compacte et légère, réduisant efficacement le volume global de l'équipement et l'espace au sol. Parallèlement, il réduit considérablement la consommation d’énergie opérationnelle et les pertes d’énergie lors de l’exploitation à long terme du réseau. Plus important encore, il prend en charge une commutation flexible et rapide entre les modes d'alimentation CA et CC, ce que les équipements traditionnels ne peuvent pas réaliser. Cet avantage fonctionnel unique le rend hautement adaptable à divers scénarios d'applications énergétiques émergents, notamment les centrales électriques de stockage d'énergie côté réseau, les systèmes de micro-réseaux régionaux, les réseaux de distribution intelligents et les nouveaux projets de production d'énergie, répondant parfaitement aux besoins de développement des systèmes électriques intelligents modernes.
Pour accélérer l'atterrissage industriel de la technologie des transformateurs à semi-conducteurs, de nombreuses grandes entreprises nationales d'équipement électrique ont mené ces dernières années une coopération approfondie entre l'industrie, l'université et la recherche avec des instituts de recherche universitaires professionnels en génie électrique. En se concentrant sur les problèmes d'application pratique des équipements de transformateurs à semi-conducteurs de petite et moyenne taille dans des environnements d'exploitation réels, les deux parties ont réalisé conjointement des tests répétés de prototypes, une vérification opérationnelle et une optimisation des performances du produit. L'équipe de recherche a amélioré efficacement la logique du programme interne et les procédures de contrôle intelligentes de l'équipement, optimisé la structure de dissipation thermique interne et le système de gestion thermique qui limitent un fonctionnement stable à long terme, et résolu des problèmes courants tels que l'échauffement de l'équipement et le retard du signal en fonctionnement à charge élevée.
Grâce à un ajustement continu des processus et à une mise à niveau structurelle, les coûts de fabrication et d'assemblage des équipements à semi-conducteurs ont été efficacement contrôlés et progressivement réduits. À ce stade, les produits de transformateurs à semi-conducteurs optimisés et améliorés ont été mis à l'essai dans plusieurs scénarios tels que des stations de stockage d'énergie connectées au réseau, des micro-réseaux de parcs industriels et de nouveaux projets de démonstration d'énergie. Les données d'exploitation réelles montrent que l'équipement fonctionne de manière stable avec un faible taux de défaillance, vérifiant ainsi sa bonne valeur d'application pratique et son potentiel de promotion sur le marché.
Malgré les avantages exceptionnels en termes de performances et les larges perspectives de développement des transformateurs à semi-conducteurs, l'industrie est encore confrontée à certains goulets d'étranglement en matière de développement à ce stade. Limités par le coût de fabrication élevé des dispositifs électriques à noyau en carbure de silicium et par les normes techniques et les systèmes de spécifications industriels imparfaits, les transformateurs à semi-conducteurs ne peuvent pas remplacer complètement les transformateurs électromagnétiques traditionnels à court terme, et la pénétration du marché à grande échelle prend encore du temps. Malgré cela, la tendance à la modernisation technologique de l’industrie des transformateurs vers l’intelligence, le rendement élevé et la faible consommation d’énergie est totalement irréversible.
Avec la maturité continue de la chaîne industrielle en amont et en aval, la localisation progressive des composants de base et l'expansion continue de l'échelle de production industrielle de masse, le coût de fabrication global des transformateurs à semi-conducteurs affichera une tendance constante à la baisse. À long terme, soutenu par la construction d'un nouveau système électrique national et le développement à grande échelle de nouvelles industries énergétiques, le taux de pénétration du marché des transformateurs à semi-conducteurs continuera d'augmenter régulièrement. Cet équipement électrique innovant deviendra sûrement la direction principale du développement et le point de rupture clé de l’innovation technologique et de la modernisation industrielle dans l’industrie nationale de fabrication de transformateurs.