在新能源產(chǎn)業(yè)井噴的大背景下，SiC也跟著炙手可熱，SiC上車已經(jīng)不是趨勢(shì)而是事實(shí)，而在光伏領(lǐng)域，SiC也在加快前進(jìn)步伐。
光伏發(fā)電并網(wǎng)的過程中，為了實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行，對(duì)逆變器的要求會(huì)變得更嚴(yán)格，傳統(tǒng)硅基器件由于材料固有特性限制了其在高溫、高壓、高效率場(chǎng)景的應(yīng)用，而SiC則憑借其較大的擊穿場(chǎng)強(qiáng)、耐高溫、耐高壓，更低的導(dǎo)通電阻等特性成為硅基器件的完美替代者。
根據(jù)天科合達(dá)的招股書顯示，基于硅基器件的傳統(tǒng)逆變器成本約占光伏發(fā)電系統(tǒng)10%，卻是系統(tǒng)能量損耗的主要來(lái)源之一。英飛凌的研究也表明，使用SiC MOSFET的光伏逆變器，其轉(zhuǎn)換效率可從98.8%提升至99%以上，能量損耗降低8%，相同條件下輸出功率提升27%，推動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)在體積、壽命及成本上實(shí)現(xiàn)重要突破。良好的性能，讓SiC進(jìn)入光伏領(lǐng)域順理成章。
早在2012年英飛凌就將SiC引入光伏逆變器中，其開發(fā)出了適用于光伏發(fā)電用逆變器的耐壓為1200V的SiC型JFET“CoolSiC產(chǎn)品群”，2021年，英飛凌1700V CoolSiC? MOSFET又在光伏輔助電源上得以應(yīng)用。
富士電機(jī)則在2014年開始量產(chǎn)基于SiC MOSFET、輸出功率為1000kW的百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站使用的光伏逆變器，損耗可以降低7成左右，達(dá)到了當(dāng)時(shí)的業(yè)界最高效率98.8%，獲得了市場(chǎng)的廣泛好評(píng)。
source:英飛凌官網(wǎng)
此外，西門子、三菱電機(jī)、安森美都陸續(xù)在光伏領(lǐng)域布局。今年8月，西門子還表示，計(jì)劃在美國(guó)增加制造能力，從2014年開始，新工廠將每年生產(chǎn) 800 兆瓦的公用事業(yè)級(jí)組串式逆變器，這些逆變器采用SiC設(shè)計(jì)。
近期，日媒報(bào)道，東芝又推出了一種新型的SiC MOSFET模塊，可以被用在太陽(yáng)能逆變器和儲(chǔ)能系統(tǒng)中，東芝表示：新的SiC MOSFET能夠有助于逆變器制造商減小其產(chǎn)品的尺寸和重量。同時(shí)高頻運(yùn)行能夠減少如散熱器、過濾器等其它系統(tǒng)組建的體積的體積和重量。這個(gè)新產(chǎn)品包含了一個(gè)2200V肖特基勢(shì)壘二極管（SBD），主要用于1500V（直流電）兩電平逆變器，該逆變器相比三電平逆變器，具有開關(guān)模塊更少、體積更小、重量更輕的優(yōu)勢(shì)。
國(guó)內(nèi)也在積極跟進(jìn)SiC進(jìn)入光伏，陽(yáng)光電源在2014年就推出了采用SiC MOSFET的光伏逆變器，并于2017年規(guī)模化應(yīng)用，在2018年時(shí)就已經(jīng)累計(jì)使用超過150萬(wàn)顆SiC功率器件。
除此之外，愛仕特科技也接到多家光伏企業(yè)的量產(chǎn)訂單，并且已經(jīng)為國(guó)內(nèi)多家知名光伏逆變器企業(yè)累計(jì)交付近百萬(wàn)只SiC MOSFET，甚至這些客戶已開始采用愛仕特科技SiC功率模塊替代硅基IGBT模塊。
根據(jù)TrendForce集邦咨詢的研究顯示，2023年全球光伏裝機(jī)需求將大幅提升，新增裝機(jī)需求可達(dá)351GW，年增53.4%。光伏需求量的提升，對(duì)SiC的帶動(dòng)效應(yīng)也十分顯著，隨著上游SiC廠商技術(shù)不斷提升，同時(shí)成本持續(xù)下降的帶動(dòng)，SiC在光伏逆變器市場(chǎng)的滲透率應(yīng)該也會(huì)持續(xù)提升。
文：集邦化合物半導(dǎo)體Jump
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