【市场】光电储能领域中应用优势明确,碳化硅器件渗透率快速提升

碳化硅芯观察 2023-05-16 21:43

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光伏与储能是能源电力系统实现能量转换、存储利用的有效途径,在推动碳达峰碳中和方面发挥显著作用。SiC 凭借自身导通电阻低开关损耗小的优势,代替传统 Si 器件为大势所趋,可有效助力光伏与储能系统,节约全球能源。

近年来,多个光储相关的客户开始官宣与碳化硅企业的合作:

  • 安森美与上能电气达成合作

    5月15日,安森美官网宣布,他们已与上能电气达成合作,后者公用事业规模的太阳能逆变器和200kW储能系统 (ESS)将搭载安森美的EliteSiC MOSFET和 IGBT模块。两家公司将合作开发优化解决方案,最大限度地提高太阳能逆变器、储能和电源转换系统的性能。

除了上能电气外,1月6日,安森美与太阳能和储能系统直流优化器公司Ampt LLC合作。Ampt在其直流组串优化器中使用了安森美的EliteSiC系列SiC MOSFET,用于关键的功率开关应用。

● 华为推出SiC储能,可降低10%用电成本

5月9日,据新华社消息,华为于近日推出了一项储能解决方案——SmartLi技术,旨在降低肯尼亚工业和家庭客户的电力成本。值得一提的是,该技术搭载了华为专有的Power S 碳化硅技术。

华为肯尼亚数字能源总监王宝表示,称为 Power S 的应急能源包旨在将电力成本降低至少10%。


● 科士达、欧陆通:与意法半导体深化合作

5月10日,据科士达官微消息,意法半导体近日到访科士达。双方就SiC器件产品展开了探讨与交流,旨在深化双方战略合作。


4月27日,欧陆通也对外官宣与意法半导体将在欧陆通子公司上海安世博及杭州云电科技两地分别设立针对数字电源应用的联合开发实验室。在服务器电源与新能源领域,欧陆通都将结合意法半导体广泛的芯片组合以及碳化硅、氮化镓等创新的宽禁带技术,联合打造高效率、高功率密度的服务器数字电源解决方案与相关液冷散热型双向逆变高功率模块化电源产品。
光储市场应用碳化硅的市场现状
随着国产碳化硅产品产能上升和价格的不断向下调整。碳化硅产品推进光储应用进展加快。
光伏应用中,在MPPT电路上,1200V SiC二极管(20A、30A)已经得到了广泛应用,随着组件电流的不断提升,40A、50A等更大电流的SiC二极管需求也在不断增加。与此同时,国内外多数厂家也在逐渐将SiC MOSFET导入到光伏系统中。在双向DC/AC和双向DC/DC电路中,1200V和650V的SiC MOSFET可以预计将有较大的市场需求。
储能市场中,当前国内外主流储能企业的产品已经采用了SiC二极管和MOSFET器件,但考虑到成本等因素,目前储能更多的是采用的是650V和1200V SiC二极管。不过,在储能双向逆变器中,650V和1200V的SiC MOSFET逐步得到了大品牌的采用。
储能系统一般分为光储一体系统单独储能系统。对于单独储能系统,通常包含双向DC/AC以及双向DC/DC电路拓扑,在这种双向拓扑结构中,对器件的开关特性以及体二极管的反向恢复特性均提出了更高的要求,SiC MOSFET凭借其优越的开关性能在该应用中得到了广泛的认可和应用。而对于光储一体系统来说,除了双向DC/AC和双向DC/DC之外,光伏MPPT电路以及辅助电源应用中,也有大量的SiC需求。目前储能产品已经有一些电路在使用SiC,随着功率密度和效率的不断提升,会有很大的渗透空间。未来SiC模块在大功率储能系统也有一定的市场。
据行业人士估算,目前SiC功率器件(主要为二极管)在储能领域的渗透率已经达到20%左右,随着SiC功率器件成本的下降,未来2年渗透率估计会超过50%

影响市场变化的几个重要方向

1.SiC MOS及模组产品推进光储应用的进展和可靠性提升

当前,二极管在光储行业的应用推进中已逐步步入价格厮杀的阶段,国外大厂的碳化硅二极管产品已逐步退出工业级市场的“价格战”竞争。未来影响碳化硅产品持续推进应用的主要因素将体现在SiC mos和模组的可靠性提升上。

由于光储能领域的应用场景的特殊性,要求产品具有高可靠、高稳定性以及高效的性能,目前绝大部分光储用的SiC MOSFET的产能仍属于国际一线品牌,国产品牌拥有第三方CNAS认证实验室的可靠性报告的SiC MOSFET品牌少之又少。现阶段一些国产SiC MOSFET的可靠性和一致性不高,客户应用仍然处于行业爆发初期的低位。

2.成本的进一步改善

SiC器件在储能领域的主要挑战就是如何进一步降低器件成本,低成本创新是目前面临的主要挑战。对于运用IGBT器件的系统来讲,运用SiC器件系统的成本目前仍然偏高15%到30%之间(每家采购成本不一)。仍单处于高端客户接受的范围内。

未来,需要随着SiC产品工艺技术和衬底外延良率的提升,器件成本降低到合理值,才有望真正推进大规模应用。

为讨论以上重要话题,我们将在6.15-16日无锡举办的2023中国国际SiC功率器件应用及测试技术高峰论坛上,邀请 英飞凌、万帮数字能源、上能电气、赛米控、上海沛塬电子、正泰电气、瑞能半导体 等公司专家,为大家讲解SiC光储应用实际进展和可靠性提升等话题。欢迎各位业内同仁报名参与:

风光储市场应用 

Parallel Forums

2023.06.15 PM


13:20-13:40

碳化硅在绿色能源的应用挑战

英飞凌 功率控制事业部技术总监 陈立烽

13:40-14:00

光伏逆变器技术进展与碳化硅应用

万帮数字能源 智慧能源产品线电子主管 贾晓宇

14:00-14:30

SiC MOSFET在分布式光伏逆变器中的应用与未来趋势

上能电气 项目经理 鹿明星

14:30-14:50

高功率密度要求下光伏逆变器用SiC模块开发进展

赛米控  应用与技术经理  邱建文

14:50-15:00

茶 歇

15:00-15:40

基于宽禁带器件的高频大功率模组应用

上海沛塬电子有限公司 高级产品经理 徐东

15:40-16:00

宽禁带材料的电力电子变流技术与光储应用

正泰电源   项策

16:00-16:20

风光储市场SiC器件解决方案

瑞能半导体

16:20-17:00

高层对话:“风光储大时代,SiC规模应用要求及供应链”


晚宴(三海之夜)
互动、抽奖



峰会报名入口

扫码报名

(查看已报名企业名单)


会议服务信息

会议时间

2023年6月15-16日

会议地点

江苏·无锡·无锡丽笙精选酒店

会议主题

用好SiC、测好SiC

会议亮点

1.有价值的技术互动交流

碳化硅产业链市场火热,实际应用下游推进进展如何?技术难点还有哪些待攻克?
国产器件在工业及车用市场国产化替代推进差异如何?产品应用测试标准不统一的情况下,测试解决方案与技术交流十分有必要!


2.垂直聚焦应用与测试,话题设置求效务实

本次活动嘉宾多数均有10余年以上的从业经验,业务和技术一线工作经验丰富,话题设计与当前多数技术及市场人员工作契合度高。求效务实谈实际问题,谈产品、谈解决方案。


3.业务合作,展示平台

本次活动得到了产业链上下游的用户支持,目前国内器件设计、制造、模组生产、光储逆变器与车用逆变器厂商均有参会,诚邀产业链上下游共同出席!


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,InSemi转载仅为了传达观点,仅代表InSemi对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎InSemi。


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