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海外儲能PCS市場競爭趨勢:基于SiC碳化硅功率模塊的高效率高壽命

楊茜 ? 來源:jf_33411244 ? 作者:jf_33411244 ? 2025-03-30 15:54 ? 次閱讀
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進入2025年,海外儲能市場呈現(xiàn)發(fā)展新的技術發(fā)展趨勢:通過采用核心功率器件SiC功率模塊的新一代高效率高壽命儲能變流器PCS在海外市場得到廣泛認可并得到客戶買單,比如德國SMA推出新一代采用SiC MOSFET功率模塊的構網(wǎng)型儲能變流器PCS,而采用IGBT模塊的儲能變流器PCS逐漸成為技術平庸和落后的代名詞。

國產(chǎn)儲能變流器PCS企業(yè)把握海外市場這種變化趨勢,特別是國產(chǎn)SiC功率模塊企業(yè)如何協(xié)同助力國產(chǎn)儲能變流器PCS廠商出海的具體機會與行動路徑:可以從技術、成本、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、市場布局等多個維度展開。

一、技術優(yōu)勢與產(chǎn)品迭代:采用碳化硅SiC功率模塊的儲能變流器PCS以高效率高壽命搶占市場

高頻性能與系統(tǒng)優(yōu)化
SiC模塊的高開關頻率(可達40kHz以上)顯著降低開關損耗(較IGBT減少70%-80%),并減少電感、電容等無源器件的體積,提升功率密度。例如,采用SiC模塊的儲能變流器可將電感體積縮小至傳統(tǒng)方案的1/3,系統(tǒng)效率提升1%-3%,適配高頻化、高功率密度的市場需求。

案例:BMF240R12E2G3模塊,其導通電阻僅5.5mΩ,支持高頻運行,已應用廣泛應用于工商業(yè)儲能變流器PCS。

高溫穩(wěn)定性與可靠性
SiC材料耐高溫(結溫達175℃以上),且高溫下導通電阻的負溫度特性(損耗隨溫度升高而下降),顯著優(yōu)于IGBT的高溫劣化問題。這一特性可簡化散熱設計,降低系統(tǒng)成本30%。

構網(wǎng)型儲能PCS的技術適配
國產(chǎn)企業(yè)通過四橋臂拓撲技術和SiC模塊的集成,開發(fā)出支持寬頻自穩(wěn)控制、多場站級同步運行的構網(wǎng)型變流器,滿足弱電網(wǎng)區(qū)域的新能源離并網(wǎng)需求,提升電網(wǎng)主動支撐能力。

二、成本優(yōu)勢與規(guī)?;簢a(chǎn)SiC模塊打破海外廠商IGBT模塊定價權

國產(chǎn)供應鏈成本下探
中國6英寸SiC襯底產(chǎn)能增至2024年的超500萬片/年,占據(jù)全球70%以上產(chǎn)能,單片價格從700美元降至300美元以下,降幅超50%。

全生命周期經(jīng)濟性
SiC方案在光伏和儲能系統(tǒng)中效率提升3%-5%,全生命周期電費節(jié)省顯著提升投資收益。以1500V光伏系統(tǒng)為例,采用SiC后效率突破99%,光儲市場SiC規(guī)模在2024年同比增長150%。

三、國產(chǎn)SiC模塊產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與國產(chǎn)替代進口IGBT模塊加速

垂直整合與生態(tài)合作
儲能變流器PCS系統(tǒng)廠商直接參股SiC供應鏈,推動定制化器件開發(fā),壓縮成本并提升技術適配性。國產(chǎn)SiC模塊廠商從芯片到驅動方案的全套SiC解決方案,替代英飛凌、三菱富士等IGBT模塊。

封裝與驅動技術突破
國產(chǎn)模塊采用氮化硅AMB陶瓷基板(導熱率90W/mK)、Press-Fit壓接技術等先進封裝,降低熱阻并提升可靠性。同時,配套驅動芯片(如BTD25350系列)集成米勒鉗位功能,抑制SiC MOSFET誤開通,確保開關安全。

四、國產(chǎn)儲能變流器PCS海外市場拓展策略

認證與渠道布局
國內PCS企業(yè)已通過北美、歐盟認證,并進入美國市場。

國產(chǎn)SiC模塊性價比與差異化競爭
國產(chǎn)SiC模塊較海外同類產(chǎn)品價格低20%-30%,國產(chǎn)PCS通過國產(chǎn)SiC模塊打造的高效率高壽命系統(tǒng)優(yōu)勢,吸引海外集成商采購。

國產(chǎn)SiC模塊聚焦細分場景
針對工商業(yè)儲能、光儲微網(wǎng)等場景推出標準化模塊,滿足海外客戶對靈活配置和高性價比的需求。

五、國產(chǎn)SiC模塊未來挑戰(zhàn)與應對

技術瓶頸國產(chǎn)SiC模塊需持續(xù)優(yōu)化芯片設計(如第三代SiC MOSFET的鈍化層可靠性提升)和驅動方案,以匹配高頻應用需求。

國產(chǎn)SiC模塊國際競爭:應對英飛凌等傳統(tǒng)巨頭轉向SiC擴產(chǎn)的競爭,需加速8英寸晶圓量產(chǎn)(預計2025年實現(xiàn)),進一步降低單價至硅基IGBT水平。

國產(chǎn)SiC模塊市場需求波動:通過綁定頭部集成商和參與國際標準制定,降低終端需求不確定性風險。

總結

國產(chǎn)SiC模塊企業(yè)需以高頻高效、成本優(yōu)勢和技術迭代為核心,通過垂直整合供應鏈、加速海外認證、聚焦細分市場,全面替代現(xiàn)有老舊IGBT方案。未來隨著8英寸晶圓量產(chǎn)和構網(wǎng)型技術的成熟,國產(chǎn)SiC功率模塊隨著國產(chǎn)儲能變流器PCS出海進一步擴大全球市場份額,推動國產(chǎn)儲能變流器PCS自主可控的產(chǎn)業(yè)升級,提升國產(chǎn)儲能變流器PCS海外市場競爭力。

審核編輯 黃宇

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