英飛凌一站式儲(chǔ)能解決方案賦能戶儲(chǔ)市場(chǎng)

“很多人會(huì)問(wèn)我們所處時(shí)代的最大挑戰(zhàn)是什么？” 英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理高級(jí)經(jīng)理徐斌在近日于深圳舉辦的第11屆 EEVIA年度中國(guó)硬科技媒體論壇暨產(chǎn)業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢(shì)展望研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)道。他表示，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，每個(gè)人都有自己不同的見(jiàn)解和看法，但站在全球的角度，氣候變化是當(dāng)前時(shí)代的最大挑戰(zhàn)。

新能源時(shí)代下，儲(chǔ)能系統(tǒng)成平衡未來(lái)電力供需關(guān)鍵

根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)IEA的調(diào)研數(shù)據(jù)，從1910年到2022年這一百多年間，全球二氧化碳的排放量呈指數(shù)級(jí)遞增，在2022年達(dá)到36.8Gt的頂峰排放量。在這其中，發(fā)電的碳排放量占比最大，達(dá)到40%，工業(yè)應(yīng)用緊隨其后，占比25%。因此，如何更好地保護(hù)我們的地球環(huán)境就顯而易見(jiàn)——持續(xù)擴(kuò)充新能源，例如風(fēng)能、光伏發(fā)電的應(yīng)用比率，同時(shí)，基于儲(chǔ)能系統(tǒng)完善新能源發(fā)電的不持續(xù)性或者間歇性，進(jìn)一步賦能電力的供需平衡。

30.9%！近十年保持雙位數(shù)增長(zhǎng)的戶用儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)未來(lái)可期

一般情況下，儲(chǔ)能可分為表前儲(chǔ)能和表后儲(chǔ)能，表后儲(chǔ)能即在消費(fèi)側(cè)，又可細(xì)分為戶用儲(chǔ)能和工商業(yè)儲(chǔ)能。“援引IHS 2022年的報(bào)告，戶用儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)近10年來(lái)的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了30.9%，這是一個(gè)令人振奮的數(shù)字，”徐斌說(shuō)道，“不論任何行業(yè)的發(fā)展，如果能保持兩位數(shù)的年復(fù)合增長(zhǎng)率都是非常了不起的增長(zhǎng)?！?/p>

圖. 根據(jù)IHS 2022數(shù)據(jù)，戶用儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)近10年呈現(xiàn)30.9%的年復(fù)合增長(zhǎng)率

首先，戶用儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)的安裝量近年來(lái)始終在迅猛發(fā)展（如下圖中的橙色柱狀圖所示）。盡管2022年受到地緣戰(zhàn)爭(zhēng)和能源危機(jī)的影響導(dǎo)致行業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，造成了供大于求的情況（下圖中的紫色柱狀圖代表各年出貨量）。但徐斌認(rèn)為這只是短暫性的低迷，在未來(lái)3~6個(gè)月庫(kù)存消耗完后，戶用儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)仍會(huì)朝著良性的趨勢(shì)發(fā)展。

圖. 戶用儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)在2023年保持持續(xù)增長(zhǎng)，但增速相比2022有所減緩

高速增長(zhǎng)下，未來(lái)的戶用儲(chǔ)能走向何方？

首先，不同于以前簡(jiǎn)單由光伏面板構(gòu)成的光伏系統(tǒng)，近年來(lái)，消費(fèi)者在安裝光伏系統(tǒng)時(shí)會(huì)配備儲(chǔ)能，這已是一個(gè)明確趨勢(shì)。

其次，戶用儲(chǔ)能的需求上升疊加新能源汽車的持續(xù)增長(zhǎng)，未來(lái)對(duì)光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)的需求也會(huì)更加強(qiáng)烈。

第三，不論是儲(chǔ)能系統(tǒng)的體積、還是重量、以及成本，所有這些相關(guān)的重要特性都跟功率轉(zhuǎn)換效率掛鉤?？梢哉f(shuō)，如果效率做得足夠高，體積、成本等條件都會(huì)得到相應(yīng)的提升；

最后，戶用的使用條件也限制了儲(chǔ)能系統(tǒng)的體積，包括系統(tǒng)本身都是通過(guò)自然冷卻散熱，這也對(duì)如何選擇半導(dǎo)體元器件，比如保證它的溫升最小，提出很大挑戰(zhàn)。

因此，基于對(duì)很多公司的調(diào)研，以及結(jié)合自身對(duì)市場(chǎng)的看法，英飛凌認(rèn)為未來(lái)光伏戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率和功率密度是最制約產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。

如何應(yīng)對(duì)兼具高功率密度和最小溫升的挑戰(zhàn)呢？徐斌指出SiC MOS是最匹配未來(lái)戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)需求的產(chǎn)品。

最匹配未來(lái)戶儲(chǔ)市場(chǎng)需求？SiC 實(shí)至名歸！

舉例來(lái)說(shuō)，在傳統(tǒng)的NPC1拓?fù)渲校绻?50V的CoolSiC MOSFET替換傳統(tǒng)的IGBT作對(duì)比，在70kHz的情況下，效率提升了1.3%。

徐斌在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步對(duì)1.3%這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了解讀。如果熟悉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的朋友們就會(huì)知道，在極限情況下，能效提升0.1%都很困難，但在NPC1的Demo中，其他系統(tǒng)條件都不變，只是替換了功率器件，就能達(dá)到1.3%的提升——這已是非常大的效率提升。

據(jù)悉，英飛凌當(dāng)前也已推出了第二代SiC MOSFET產(chǎn)品，若以650V，57毫歐的產(chǎn)品做性能對(duì)比，可以看到第二代產(chǎn)品以第一代產(chǎn)品的Qoss、Eoss、Ciss等指標(biāo)均降低近30%。此外，第二代產(chǎn)品仍保留了易用性，比如V(GS)th仍保持了4.5V的高水準(zhǔn)，如此一來(lái)就可以在0V的時(shí)候?qū)υ撈骷M(jìn)行關(guān)斷，對(duì)客戶來(lái)說(shuō)將進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作。

賦能戶儲(chǔ)市場(chǎng)？一站式解決方案已就位！

而從戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的功能框圖來(lái)看（如下圖所示），除了儲(chǔ)能介質(zhì)，功率轉(zhuǎn)換部分正是其中非常重要的一個(gè)板塊。其中，功率轉(zhuǎn)換又分為2大部分，一是DC-DC轉(zhuǎn)換；二是DC-AC的逆變轉(zhuǎn)換?！案鷤鹘y(tǒng)的光伏系統(tǒng)很大的不同就是能量在其中都是雙向流動(dòng)，以前的光伏系統(tǒng)只是單向的能量流動(dòng)，現(xiàn)在的戶用儲(chǔ)能既要充電又要放電?！毙毂笱a(bǔ)充道。

圖. 英飛凌一站式儲(chǔ)能解決方案賦能戶儲(chǔ)市場(chǎng)

從上述功能框圖中即可看出，在儲(chǔ)能市場(chǎng)英飛凌可以提供一站式解決方案，從最耳熟能詳?shù)墓β势骷?，比如之前提到最匹配未?lái)戶儲(chǔ)市場(chǎng)需求的SiC MOS，到MCU，再到安全保護(hù)芯片、電流傳感器等方案，進(jìn)一步助力下游廠商快速導(dǎo)入系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

作為全球功率半導(dǎo)體的領(lǐng)導(dǎo)廠商，英飛凌是目前全球少數(shù)幾家同時(shí)布局三大類功率半導(dǎo)體的公司?！皬幕诠璧腗OS和IGBT到覆蓋不同電壓等級(jí)范圍的SiC，再到GaN方案，英飛凌是功率半導(dǎo)體行業(yè)中布局最完整的公司，”徐斌強(qiáng)調(diào)道，“另外，以上3大類產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、到封裝，也都是英飛凌內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全流程管理。只有如此，才能將產(chǎn)品品質(zhì)做到極致。”

在研討會(huì)同期，E維智庫(kù)首屆“年度硬科技產(chǎn)業(yè)縱橫獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)典禮及EEVIA首批智庫(kù)專家授牌儀式也圓滿舉行。

祝賀英飛凌科技（中國(guó)）有限公司在本屆

“年度硬科技產(chǎn)業(yè)縱橫獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)典禮上榮獲

“雙碳綠動(dòng)先鋒獎(jiǎng)”

“產(chǎn)業(yè)生態(tài)縱橫獎(jiǎng)”

以及“芯火傳播獎(jiǎng)”三座獎(jiǎng)杯！

英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理高級(jí)經(jīng)理徐斌源于對(duì)硬科技的硬核科普，也榮獲了“E維智庫(kù)榮譽(yù)專家”獎(jiǎng)牌。

審核編輯：湯梓紅