電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）隨著儲能高速發(fā)展，對于性能的要求也越來越高。而SiC器件憑借高開關頻率、低損耗、耐高溫等特性，在儲能功率轉換系統(tǒng)（PCS）中可提升效率1-2%，功率密度提高35-50%。

采用SiC模塊的PCS在額定功率下平均效率可從96%提升至99% 以上，逆變器整機損耗降低30%。同時，高頻特性使濾波電感和散熱器變小，PCS尺寸縮減，儲能一體柜能量密度提升至125kW/250kWh。

如英飛源采用碳化硅的PCS效率可達98.7%，相比硅基器件單日收益提升8.2元；Wolfspeed的60kW交錯式升壓轉換器采用SiC器件，效率達99.5%。

基本股份的SiC模塊BMF240R12E2G3擊穿電壓達1200V，導通電阻低至5.5mΩ，遠低于同電壓等級IGBT模塊，可減少導通損耗，提升系統(tǒng)效率。開關速度快，開關頻率可達IGBT的5-10倍，開關損耗僅為IGBT的1/3，且高溫下總開關損耗變化不顯著。

并且SiC模塊允許結溫達175°C，且高溫下性能更優(yōu)，如BMF240R12E2G3在175°C時導通電阻僅比25°C時增加50%。其采用的Si₃N₄陶瓷基板熱阻低至0.09K/W，散熱需求較IGBT降低40%。

SiC模塊功率循環(huán)能力超10萬次，壽命為IGBT的3倍以上。此外，內(nèi)置SiC肖特基二極管實現(xiàn)零反向恢復，較IGBT的硅二極管反向恢復電荷減少80%，降低開關震蕩風險。

目前，SiC功率器件（主要為二極管）在儲能領域的滲透率已經(jīng)達到20%左右，隨著成本的下降，預計未來2年滲透率將超過50%。

而在儲能PCS廠商中，僅少數(shù)企業(yè)采用碳化硅器件，主流仍以硅基器件為主。據(jù)調(diào)研，2024年碳化硅在儲能PCS中的滲透率不足10%，主要受制于成本和供應鏈成熟度。

一方面原因在于2024年儲能PCS價格持續(xù)下跌（集中式PCS中標價低至0.09元/瓦），廠商利潤空間壓縮，對高價SiC器件替換動力不足。盡管SiC單管價格下降50%（如40mΩ器件約14元/顆），但仍為硅基器件的1.5倍以上。

另一方面在于，目前儲能PCS使用的碳化硅器件以英飛凌、安森美、Wolfspeed等海外品牌為主，國產(chǎn)替代進程緩慢。但在一些領域中，已經(jīng)完成了國產(chǎn)替代，例如，在125kW工商業(yè)儲能變流器PCS中，國產(chǎn)SiC模塊已實現(xiàn)對IGBT單管及模塊的全面取代。

不過在未來，隨著8英寸襯底逐步量產(chǎn)（如天科合達、爍科晶體）有望降低材料成本，預計2027年SiC MOSFET價格降至硅器件的2.5倍，將促進更多企業(yè)采用SiC器件。

在應用場景上，光伏逆變器和風電變流器中SiC應用加速，提升能源轉換效率。此外，1500V光伏電站和電網(wǎng)級儲能需求推動高壓SiC器件落地。

中國新型儲能裝機規(guī)模已超100GW（2024年數(shù)據(jù)），疊加全球能源轉型，2025年碳化硅市場規(guī)模預計超100億美元，年復合增長率15%

小結

目前SiC在儲能市場仍處于技術驗證與早期商業(yè)化階段，其高效率、高功率密度優(yōu)勢已獲認可，但成本壓力和供應鏈本土化不足制約了大規(guī)模應用。未來隨著8英寸襯底產(chǎn)能釋放、國產(chǎn)替代加速，疊加儲能系統(tǒng)高壓化趨勢，碳化硅有望在2025年后進入高速滲透期。