異軍突起快速增長的微型逆變器

在很多日常電氣設(shè)備的使用場(chǎng)景中，逆變器都充當(dāng)了不可或缺的重要角色。逆變器的應(yīng)用場(chǎng)景非常多，常規(guī)的比如汽車旅游、野外作業(yè)、應(yīng)急電源供電等等。而光伏和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，近年來市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長，這個(gè)火爆的市場(chǎng)也帶動(dòng)了逆變器行業(yè)的發(fā)展。

在光伏儲(chǔ)能的應(yīng)用里，大致上有三類逆變器集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器。集中式逆變器系統(tǒng)總功率大，一般為兆瓦級(jí)別，在大型光伏系統(tǒng)中應(yīng)用。組串式逆變器功率都相對(duì)較小，采用模塊化設(shè)計(jì)靈活度很高。

異軍突起快速增長的微型逆變器

微型逆變器其實(shí)很早前就在行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了，這個(gè)微型是相對(duì)于集中式逆變器而言的，微型逆變器的功率一般在1000瓦左右。不同于傳統(tǒng)光伏逆變是將所有DC串并聯(lián)后進(jìn)行統(tǒng)一的逆變，微型逆變器是對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行獨(dú)立的逆變控制，有著很多優(yōu)勢(shì)。

但很長一段時(shí)間以來，微型逆變器受制于成本、適用場(chǎng)景等各方面因素，與集中式逆變器和組串式逆變器相比，應(yīng)用范圍相當(dāng)有限，往往只會(huì)被作為特定市場(chǎng)和特定應(yīng)用場(chǎng)景的一種選擇。

根據(jù)CPIA調(diào)研數(shù)據(jù)，2021年光伏逆變器市場(chǎng)中組串式逆變器占據(jù)69.6%的市場(chǎng)份額，集中式逆變器占27.7%的市場(chǎng)份額，微型逆變器加上集散式逆變器才占2.7%。

雖然份額占比目前不高，但是近三年微型逆變器的出貨量都在穩(wěn)步上升，而且增速持續(xù)在提升。根據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計(jì)的全球微型逆變器出貨量，2021年微型逆變器出貨量創(chuàng)歷史新高，達(dá)到3.61GW，同比上漲58.3%，微型逆變器在光伏市場(chǎng)上的滲透率正逐年上升。

近兩年光伏產(chǎn)業(yè)的火熱是有目共睹的，國內(nèi)外逆變器廠商出貨量翻倍增長的也不在少數(shù)，其中微型逆變器的增速更是遠(yuǎn)超其他逆變器。根據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，2021年全球微型逆變器市場(chǎng)規(guī)模為49.7億元，預(yù)計(jì)2025年微型逆變器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到255.1億元，年均復(fù)合增速超過50%，市場(chǎng)火熱程度可見一斑。

優(yōu)秀的逆變性能，更高的技術(shù)門檻

微型逆變器能夠在近幾年爆發(fā)式增長，既得益于相關(guān)政策的扶持，也和其本身的優(yōu)異特性離不開關(guān)系。前面說到，不同于傳統(tǒng)光伏逆變是將所有DC串并聯(lián)后進(jìn)行統(tǒng)一的逆變，微型逆變器是對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行獨(dú)立的逆變控制，這極大提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性。而且單個(gè)組件出現(xiàn)故障后，并不會(huì)影響到整個(gè)光伏系統(tǒng)。

另外，對(duì)單獨(dú)的光伏組件進(jìn)行逆變控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每一個(gè)光伏組件的單獨(dú)最大功率點(diǎn)跟蹤，在合并前將每個(gè)光伏組件的功率調(diào)整至最大，大大降低因?yàn)槎贪逍?yīng)帶來的功率損失，因此微型逆變器在整體的發(fā)電效率是很有優(yōu)勢(shì)的。

優(yōu)秀的性能背后是微型逆變器更高的技術(shù)門檻，功率密度和散熱的權(quán)衡在任何電源系統(tǒng)中都是難題，在微型逆變器中更是如此，在小體積下如何兼顧大功率密度和散熱是既考驗(yàn)上游硬件的設(shè)計(jì)也考驗(yàn)?zāi)孀兤鲝S商控制程序的技術(shù)積累。

火爆的微型逆變器帶動(dòng)上游核心器件增長

微型逆變器需要用到的電子元器件很多，IGBT和MOSFET等功率器件、MCU主控、驅(qū)動(dòng)肯定是必不可少的，電容、電阻、電感等磁性元件在逆變器中也有大量的應(yīng)用，并在相當(dāng)大的程度上影響著逆變性能，此外還有電流傳感器、直流開關(guān)、AC連接器、DC連接器、散熱器等等零部件。隨著微型逆變器滲透率提高，這些核心器件的市場(chǎng)也將隨之?dāng)U大。

其中功率器件的應(yīng)用和其他市場(chǎng)上的并無二致，全球頭部逆變器廠商大都是選用英飛凌、ST、安森美這些國際廠商的器件。國內(nèi)功率廠商也有一些在逆變器應(yīng)用上，效果還不錯(cuò)，但還處于放量前期。

PQ主變壓器、互感器、差模電感和共模電感四大類磁性器件在微型逆變器中也是很經(jīng)典的組合，在500W反激式電路拓?fù)浼軜?gòu)中很常見。目前行業(yè)內(nèi)廠商在這一方向上都是在往寬頻寬溫低損上去做，盡可能提高整體轉(zhuǎn)換效率。目前一些國內(nèi)磁性元件廠商已經(jīng)可以將轉(zhuǎn)換效率做的很高。

DC連接器也是隨著逆變器迅速增長的一類零部件，不同于其他應(yīng)用場(chǎng)景的連接器系統(tǒng)，光伏逆變器系統(tǒng)一旦連接器接頭接點(diǎn)松脫接觸不良，就極易引起直流拉弧現(xiàn)象，產(chǎn)生嚴(yán)重事故。解決安全性上的風(fēng)險(xiǎn)后，降低接觸電阻，提高能量傳輸效率是DC連接器一直以來的技術(shù)發(fā)展風(fēng)向，國內(nèi)廠商都是沿著這個(gè)趨勢(shì)在發(fā)展。

小結(jié)

目前國產(chǎn)品牌在微型逆變器上勢(shì)頭非常強(qiáng)勁，上下游相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)的大力投入和核心器件性能的升級(jí)會(huì)進(jìn)一步加速微型逆變器在光伏市場(chǎng)的滲透，未來發(fā)展空間很大。

審核編輯 ：李倩