【哔哥哔特导读】随着光伏储能技术的崛起，SiC器件已成为微型逆变器性能提升的关键。看SiC器件如何为光伏储能带来革命性的改变！

　　在当今能源转型的大背景下，微型逆变器技术以其高效凯时kb88娱乐平台、可靠和灵活的特性，逐渐成为分布式能源系统的重要组成部分。而SiC器件作为一种具有优异性能的半导体材料，其在微型逆变器中的应用正日益受到业界的关注。

　　SiC器件以其高温稳定性、高开关频率和低损耗等特性，在微型逆变器中展现出巨大的应用潜力。其优异的性能不仅可以提高逆变器的转换效率，降低系统成本凯时kb88娱乐平台，还可以增强系统的可靠性和安全性，为分布式能源系统的高效运行提供有力保障。

　　如何提升系统性能的同时凯时kb88娱乐平台，又能降低成本？如何提高产品的可靠性和耐用性？未来分布式能源系统中的发展前景会是如何？此次对话将围绕“SiC器件在微型逆变器中的应用”这一主题，结合SiC器件在微型逆变器设计中的关键技术和应用案例一一探讨。

　　对线、如何看待当前微型逆变器市场的发展现状?SiC在微型逆变器中实现了多少的渗透率?

　　1、如何看待当前微型逆变器市场的发展现状？SiC在微型逆变器中实现了多少的渗透率？

　　随着可再生能源的迅猛发展凯时kb88娱乐平台，特别是太阳能光伏发电的普及，微型逆变器以其小巧的体积、高安全性和灵活性，在分布式光伏领域尤其是户用及小型工商业光伏场景中备受青睐，其市场规模正在不断扩大。现阶段，由于应用场景对成本的敏感性较高，成为了限制SiC在光伏储能微型逆变器中广泛普及和高渗透率的主要障碍。业界普遍期待随着供应链的成熟、制造工艺的优化以及市场需求的进一步拉动凯时kb88娱乐平台，SiC器件的价格能够逐步下降至更具竞争力的水平，从而加速其在光伏储能微型逆变器市场中的渗透与应用凯时kb88娱乐平台。

　　近年来，在双碳战略的背景下，全球各国家和地区密集出台多项关于光伏储能行业的支持政策，为行业高质量发展创造了良好的政策环境。据ARENA调研，2023年，全球光伏新增装机容量约345.5GW，其中，中国光伏新增装机容量为216.88GW，同比增长148.1%。SiC器件性能优越凯时kb88娱乐平台，带隙宽度大约是硅的3倍凯时kb88娱乐平台，其导热率为硅的3.3 倍凯时kb88娱乐平台，具有高压、高频、高温、高速的优良特性，能够大幅提升光伏逆变器的功率密度，提高电能转换效率，降低损耗，减少重量和体积凯时kb88娱乐平台，具有广阔的应用前景。目前SiC SBD在光伏储能逆变器中已广泛使用，SiC MOS当前渗透率约不到10%(数据来源Yole)凯时kb88娱乐平台，但也在逐年快速提升。

　　2、SiC器件在微型逆变器应用中如何提升效率和性能?有何创新解决方案可以分享?

　　凭借我们完整的SiC产品供应链和领先市场的效率，安森美(onsemi)提供多款高性能SiC产品凯时kb88娱乐平台，包括650V和1200V的SiC MOSFET和SiC二极管凯时kb88娱乐平台，混合SiC模块和全SiC模块配合最新的F5BP封装产品, 用于300kW+组串式逆变器, 215kW储能PCS，这些产品有助于提高系统功率密度与转换效率凯时kb88娱乐平台，从而降低整体系统成本。其中，1200V M3S EliteSiC MOSFET系列产品，具有领先业界的超低开关损耗Eon/Eoff值，可实现高频开关，低反向恢复损耗，结到外壳的热阻低，坚固可靠的技术符合AEC-Q101标准，可承受175°C的温度，特别适用于光储充中Boost升压硬开关拓扑;650V EliteSiC MOSFET NTH4L015N065SC1和NTBL045N065SC是取代储能系统应用中硅基开关的理想选择；EliteSiC功率集成模块采用1200V NXH40B120MNQ0双升压和NXH010P120MNF1 2件装半桥，可以在公用事业规模系统中提供更高的功率密度；1700V EliteSiC MOSFET NTH4L028N170M1能够提供高功率工业应用所需的更高击穿电压(BV)的SiC方案，两款1700 V雪崩EliteSiC肖特基二极管(NDSH25170A、NDSH10170A)让设计人员能够实现在高温高压下稳定运行，同时由SiC赋能高能效的设计。

　　SiC器件与光伏逆变器的迭代方向高度契合，光伏逆变器正朝着高转换效率、高功率密度凯时kb88娱乐平台凯时kb88娱乐平台、低能量损耗，系统体积缩小的方向发展，而SiC功率器件具备高频、高温、高压等优势。采用SiC方案的光伏逆变器，整机系统效率可提升1%-2%左右，能量损耗降低50%以上，体积和重量减少40%-60%左右，可大幅降低系统度电成本及安装维护成本。现阶段SiC MOS 方案逐步应用于DC-DC(含MPPT)，可明显提升性能，以及采用硅基IGBT+SiC SBD 混合方案，以SiC SBD 替换FRD来降低恢复损耗凯时kb88娱乐平台、提高电源效率。士兰微通过发挥IDM一体化优势凯时kb88娱乐平台，基于士兰化合物半导体生产线V SiC芯片性能指标已达到国际领先水平，并同时研发650V、1700V凯时kb88娱乐平台、2000V等电压段高性能SiC MOSFET芯片，及包含TO-247B-4L、TO-263-7L、TOLL、B10、B15、D4等多种封装形式，适配光伏储能逆变器应用场合。

　　SiC器件在光伏储能应用中的使用对提升效率和性能有着显著的帮助凯时kb88娱乐平台。具体来说，SiC器件的集成度更高，这使得功率可以做得更大，电流也能达到更高的水平凯时kb88娱乐平台。这种高集成度、大功率和高电流的特性使得SiC器件在光伏储能系统中能够发挥重要作用，提高系统的整体效率和性能。因此凯时kb88娱乐平台，可以说SiC器件在光伏储能应用中的帮助是相当大的。

　　3、尽管SiC具有许多优点，但其制造成本相对于传统材料可能较高。在降低SiC器件成本和其可靠性、耐用性方面是如何综合考量的?是否有典型的技术创新案例?

　　安森美是少数能够提供从衬底到模块的端到端SiC解决方案的厂商之一，这种垂直整合能力使公司能够更好地控制产品质量、降低成本，并确保供应链的稳定。通过对SiC晶圆生长、外延、器件设计、制造以及封装测试等环节的全程掌控，安森美能够优化各阶段的工艺流程，减少中间环节成本，实现规模化生产效益。例如随着市场对SiC器件的需求不断增长，安森美加大了投资力度，扩建了在韩国的SiC生产线。同时，安森美还计划进一步扩大其在全球的研发和制造能力，以满足日益增长的SiC市场需求。

　　此外，安森美采取了多项措施来确保SiC产品具有高质量和高可靠性，包括通过外延生长前后的缺陷扫描、严格的工艺控制、对所有的芯片执行100%雪崩测试、实施产品级老化测试来消除外部栅极氧化物故障，来确保制造质量和可靠性。

　　尽管多年以来，大到行业巨头小到新晋厂商都在不断加大力度推进 SiC器件成本的降低，但受限于材料、设计、制造工艺凯时kb88娱乐平台、设备等多方面因素，SiC器件的价格现在仍然普遍处于 Si器件价格 3 倍左右的高位。士兰通过不断对SiC器件设计和生产工艺进行优化，提高产品性能和良率，从而降低器件的成本；同时也优化整合供应链凯时kb88娱乐平台，在保证产品性能和质量的前提下积极选用国产化原材料，来推动器件成本优化。

　　4凯时kb88娱乐平台、产业链下游的整机企业对上游的行业企业有哪些建议或期望?在合作中尽量满足哪些需求，可以使双方能够共同推动微型逆变器市场发展?

　　5、在产业链上下游合作方面，如何与下游整机企业开展合作?如何看待整机企业当前重视的SiC器件质量保证问题?

　　安森美通过多种方式与下游整机企业实现广泛合作，包括与整机企业共同开展技术研发项目，针对特定应用需求定制化设计SiC器件或模块，确保产品性能、规格与整机系统高度匹配；为整机企业提供专业的SiC器件选型指导、系统级设计方案咨询等技术支持服务凯时kb88娱乐平台，帮助整机企业优化系统设计，充分发挥SiC器件的性能优势，降低系统总成本;与整机企业签订长期供应协议凯时kb88娱乐平台，确保稳定、及时的SiC器件供应，避免市场供需波动对整机企业生产计划的影响等……

　　整机企业当前重视的SiC器件质量保证问题，实际上是出于多方面的综合考虑，例如SiC器件作为提升整机产品性能、能效和竞争力的关键组件，整机企业对SiC器件质量的高度重视，反映了其对产品质量控制和品牌声誉的战略关切。其次，SiC器件的高工作电压、高开关频率、高热导率等特点凯时kb88娱乐平台，对器件的制造工艺、封装技术、材料选择以及系统集成提出了极高要求，整机企业关注SiC器件的质量，实质上是对这些技术细节的严格把关，确保器件在长期凯时kb88娱乐平台、严苛工况下的稳定性和可靠性。再次凯时kb88娱乐平台，高质量的SiC器件能够降低整机产品的故障率和维护成本，延长产品使用寿命凯时kb88娱乐平台，从而为整机企业带来长期的经济效益，与具备质量保证能力的供应商建立稳定合作关系，有助于整机企业规避供应链风险凯时kb88娱乐平台，确保供应链的连续性和灵活性。

　　SiC器件的生产制造具有很多挑战凯时kb88娱乐平台，相较于硅基器件凯时kb88娱乐平台凯时kb88娱乐平台，它需要开发新的高温制造工艺，这些工艺会对器件的可靠性造成影响，通常会引发栅氧可靠性、阈值电压漂移凯时kb88娱乐平台、体二极管退化以及dv/dt、di/dt失效问题。因此，SiC器件可靠性测试非常关键和重要。士兰微电子依靠二十多年来的发展，已具备完善的可靠性测试能力和失效分析能力凯时kb88娱乐平台。士兰检验检测中心承担士兰微电子研发测试和产品质量监测责任，旨在验证和确认产品的可靠性、准确性和合规性凯时kb88娱乐平台。中心的检测精度和广度已达到国内乃至国际顶尖水平。检验检测中心可以进行多种环境试验项目，包括高温工作寿命试验、低温工作寿命试验、高温反向偏压试验、高温栅极偏压试验、温度循环试验凯时kb88娱乐平台凯时kb88娱乐平台、加速湿度-无偏高压试验、高加速温湿度应力测试(HAST)试验、加速耐湿性无偏HAST试验、稳态温湿度偏置寿命试验凯时kb88娱乐平台、高低温湿热存储寿命试验、高温储存寿命试验、低温储存寿命试验凯时kb88娱乐平台、间歇工作寿命试验、功率循环试验等，这些试验项目可以对产品在不同环境下的性能进行测试，以评估产品的可靠性和适应性。

　　目前储能光伏逆变器的发展越来越偏向于智能化，注重客户的应用体验和感觉。产品正在优化各种服务方面凯时kb88娱乐平台，如支持Wi-Fi、通信、APP、网站和云平台等，以提高实时通信速度、抗干扰能力和数据传输稳定性。许多产品都在努力提升客户的体验感。关于未来的市场空间和趋势，目前国内市场主要集中在大型凯时kb88娱乐平台凯时kb88娱乐平台、集中式的储能需求，而国外个人客户市场更为广泛。

　　全球范围内随着可再生能源政策的推动、环保意识的提升以及技术成本的下降凯时kb88娱乐平台，光伏市场持续增长，储能系统市场需求也在迅速扩大。微型逆变器因其易于安装、模块化设计等优点，尤其适合住宅和商业屋顶光伏系统，与储能系统的结合将进一步提升系统灵活性和能源利用效率，因此光伏储能微型逆变器市场本身具有巨大的增长潜力。

　　而SiC器件的高效率、高功率密度、高工作温度、低损耗等特性与光伏储能微型逆变器追求的高能效、小型化、轻量化凯时kb88娱乐平台、长期稳定运行的目标契合，随着SiC器件技术不断成熟，制造工艺优化、良率提升、规模化生产等因素导致成本逐步下降，其经济性优势将更加凸显，在逆变器中的应用将愈发普遍，市场渗透率有望持续提升，提升用户的投资回报率，为全球能源转型和可持续发展贡献重要力量。

　　SiC在光伏领域的应用发展，从研发探索到商业化应用至今还不足半个世纪，目前供应基本上仍掌握在国外品牌中，产业呈现美、日、欧三足鼎立的竞争格局凯时kb88娱乐平台，前五大厂商份额约90%。然而，SiC在光伏储能行业仍然是在探索发展阶段凯时kb88娱乐平台，近几年来，受到国内积极政策和行业环境的推动，我国光伏产业发展不断提速凯时kb88娱乐平台，新增装机、累计装机量稳居全球首位。随着我国光伏产业已经具备了全球竞争力，SiC器件的应用也迈入了新高度凯时kb88娱乐平台，国产品牌具有巨大的发展空间。

　　SiC器件以其高温稳定性凯时kb88娱乐平台、高开关频率和低损耗等卓越性能，为微型逆变器带来了前所未有的性能提升和成本优化，从而推动了分布式能源系统的快速发展。

　　展望未来，SiC器件在微型逆变器中的应用前景更加广阔。随着全球对环保和可持续发展的重视程度不断提高，分布式能源系统将得到更广泛的应用。而SiC器件凭借其优异的性能和不断的技术创新，将在这一领域发挥更加核心的作用。我们有理由相信凯时kb88娱乐平台，随着技术的不断进步和市场需求的不断增长凯时kb88娱乐平台，SiC器件在微型逆变器中的应用将迎来更大的普及规模凯时kb88娱乐平台，为全球能源结构的优化和可持续发展作出更大的贡献。

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