光伏逆變器電子產(chǎn)業(yè)鏈主要玩家

電子發(fā)燒友網(wǎng)（文/程文智）目前光伏逆變器市場(chǎng)的集中度很高，其份額主要集中于中國(guó)廠家。光伏逆變器是光伏電站的核心零部件，占系統(tǒng)總成本的10%左右。根據(jù)IHS發(fā)布的最新報(bào)告，全球逆變器出貨量排名的10家企業(yè)中，有6家為中國(guó)企業(yè)，包括陽光電源、華為、錦浪科技、古瑞瓦特、固德威和上能電氣。全球逆變器的總出貨為218.5GWh，相比2020年的172GWh，有明顯的增長(zhǎng)。

前段時(shí)間，電子發(fā)燒友網(wǎng)介紹了光伏逆變器的分類及市場(chǎng)格局，詳細(xì)見《光伏逆變器的分類及市場(chǎng)格局》（http://ttokpm.com/d/1857751.html）。本篇文章我們將會(huì)介紹一下光伏逆變器需要用到哪些電子元器件，以及主要供應(yīng)商有哪些。

光伏逆變器需要用到的電子元器件
一般來說，光伏逆變器主要由輸入濾波電路、DC/DC MPPT電路、DC/AC逆變電路、輸出濾波電路、核心控制單元電路組成。在一個(gè)典型的太陽能逆變器中，包括一個(gè)連接至太陽能板，增強(qiáng)逆變器輸入電壓，以使其能夠?qū)㈦娏︷伻腚娋W(wǎng)的DC-DC級(jí)，這個(gè)DC-DC級(jí)往往會(huì)具有最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能；以及一個(gè)連接至電網(wǎng)，用于DC-AC的全橋。

根據(jù)ST的串型逆變器典型框架圖可以看出，逆變器需要用到的電子元器件主要有：IGBT和MOSFET等功率器件、MCU主控芯片、驅(qū)動(dòng)芯片、電容、電阻、電感等磁性元件、電流傳感器、直流開關(guān)、AC連接器、DC連接器、散熱器等等零部件。

光伏逆變器的主要功能是直交流變換功能，實(shí)現(xiàn)該功能的核心元件就是功率半導(dǎo)體，比如IGBT、MOSFET等，當(dāng)然，現(xiàn)在隨著第三代半導(dǎo)體的興起，也有不少廠商開始采用SiC和GaN等第三代半導(dǎo)體器件。

另外，太陽能逆變器的目的是從太陽能板中提取最大功率，并且將清潔能源饋入電網(wǎng)。為了確保這一點(diǎn)，功率級(jí)電壓和電流必須被準(zhǔn)確采樣，并且需要為DC-DC和DC-AC中的電源開關(guān)準(zhǔn)確生成脈寬調(diào)制（PWM）。這就需要主控MCU來協(xié)助了。而且，MCU還需要負(fù)責(zé)逆變電路的過溫、過壓、欠壓等監(jiān)控保護(hù)功能，以及一些智能化的功能，比如與外界通訊、數(shù)據(jù)記錄、人機(jī)交互等等。因此，MCU主控在逆變器中的作用也是非常大的。

主要電子器件的供應(yīng)商
逆變器中最為重要的功率器件產(chǎn)品的技術(shù)門檻還是比較高的，目前主要由德國(guó)英飛凌、日本三菱、富士和東芝、歐洲ST、美國(guó)安森美等國(guó)際半導(dǎo)體企業(yè)供應(yīng)。我國(guó)一線逆變器廠商的主要功率器件也大都選用這些供應(yīng)商的產(chǎn)品。

但是2021年以來，芯片、IGBT等產(chǎn)品出現(xiàn)了供應(yīng)緊缺的狀況，各大逆變器廠商均開始提升使用國(guó)產(chǎn)IGBT的比例。據(jù)了解，國(guó)產(chǎn)IGBT廠家的產(chǎn)品在35kW以內(nèi)的光伏應(yīng)用場(chǎng)景性能指標(biāo)基本滿足需求，可以用于全球戶用光伏市場(chǎng)。不過，搭載國(guó)產(chǎn)IGBT的較大功率的逆變器，目前僅用在國(guó)內(nèi)的部分電站項(xiàng)目上。

國(guó)內(nèi)的IGBT和MOSFET功率器件供應(yīng)商由斯達(dá)半導(dǎo)、士蘭微、中車時(shí)代、宏微、揚(yáng)杰、比亞迪、華微電子，以及華潤(rùn)微等。據(jù)了解，斯達(dá)在小功率產(chǎn)品上占比較高，在大功率集中式逆變器上用的也比較多，去年陽光電源就開始用斯達(dá)的IGBT模組在500kW及以上的逆變器應(yīng)用，測(cè)試數(shù)據(jù)表現(xiàn)還不錯(cuò)，未來還需要再看故障率到底怎么樣。士蘭微主要還是小功率產(chǎn)品，目前也開始為陽光電源、華為等企業(yè)供貨。士蘭微和宏微的IGBT在華為和固德威中使用得比較多。新潔能去年開始有很多客戶開始測(cè)試，今年開始應(yīng)該會(huì)有一些供應(yīng)，但是上量不會(huì)那么快。

在電流傳感器方面，供應(yīng)商主要有國(guó)外的萊姆、瓦克華、村田、霍尼韋爾、Allegro等，國(guó)內(nèi)廠商主要有寧波錦澄、南京中旭、世特美、安科瑞等。

光伏系統(tǒng)防雷器的供應(yīng)商中，國(guó)外有菲尼克斯、庫(kù)柏、法國(guó)西岱爾等，國(guó)內(nèi)廠商主要有中光、深圳海鵬信、深圳新維等。

散熱風(fēng)扇方面，國(guó)外供應(yīng)商主要有EBM-papst、中國(guó)臺(tái)灣建淮、AVC、美蓓亞、日本三洋、日本電產(chǎn)等，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商主要有三巨核賽極等。

電容方面，國(guó)外供應(yīng)商主要有EPCOS、Kemet、Nichicon、WIMA等，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商主要有廈門法拉、創(chuàng)格核EACO等。

電感等磁性元器件方面，國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)商有京泉華、可立克和伊戈?duì)?。其中京泉華的磁性元器件最大銷售份額是華為，在華為份額50%以上，在陽光電源份額約30%；可立克在全球的份額約為5~6億元，占全球逆變器磁性元件的10%以上；伊戈?duì)柕目蛻糁饕侨A為和陽光電源等，在華為的份額約為15%~20%，陽光電源約為20%~30%，其在全球的市場(chǎng)份額約為10%左右。

MCU方面，很多逆變器廠商會(huì)采用TI的C2000系列MCU，現(xiàn)在隨著微型逆變器的興起，也有廠商開始采用Arm內(nèi)核的32位MCU來做主控。因此，MCU的主要供應(yīng)商有TI、NXP、ST、Microchip、英飛凌、瑞薩等國(guó)外廠商，也有兆易創(chuàng)新等國(guó)內(nèi)廠商。


結(jié)語
在國(guó)內(nèi)逆變器廠商和相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)的大力投入和共同進(jìn)步下，逆變器的成本也在不斷下降，這同時(shí)促進(jìn)了逆變器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)了光伏系統(tǒng)的裝機(jī)量，讓各逆變器企業(yè)的業(yè)績(jī)進(jìn)入了加速釋放階段。