據(jù)Wood Mackenzie數(shù)據(jù)，華為和陽(yáng)光電源均已累計(jì)出貨超過(guò)100GW，逐漸走向領(lǐng)軍地位。碳化硅功率器件是光伏逆變器中的關(guān)鍵部件，價(jià)值量占比較高，國(guó)內(nèi)光伏逆變器市場(chǎng)的發(fā)展將帶來(lái)碳化硅器件需求增長(zhǎng)。采用碳化硅方案可有效提高光伏逆變器轉(zhuǎn)換效率、提升功率密度、減少重量和體積。

 

碳化硅光電性能優(yōu)越，SiC的帶隙寬度大約是硅的3 倍，其導(dǎo)熱率為硅的3.3 倍，寬禁帶使得其可在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，較高的導(dǎo)熱系數(shù)意味著碳化硅的器件可以縮小冷卻結(jié)構(gòu)，減小系統(tǒng)重量和體積，如碳化硅二極管在開(kāi)通過(guò)程中可基本實(shí)現(xiàn)零正向恢復(fù)電壓，在關(guān)斷過(guò)程中沒(méi)有過(guò)剩載流子復(fù)合過(guò)程，可以減小逆變器恢復(fù)損耗、提高開(kāi)關(guān)效率。

 

根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，采用碳化硅方案的光伏逆變器，整體系統(tǒng)效率可提升1%-2%左右，能量損耗降低50%以上，體積和重量減少40%-60%左右，大幅降低系統(tǒng)度電成本及安裝維護(hù)成本。現(xiàn)階段主要采用硅基IGBT+碳化硅SBD方案，碳化硅成本下降空間大，未來(lái)5年有望在光伏領(lǐng)域滲透率加速提升。

 

碳化硅MOS方案能夠明顯提升發(fā)電效率，但由于目前碳化硅模塊價(jià)格仍為硅基IGBT的3-4倍，成本高昂，現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)多采用硅基IGBT+碳化硅SBD混合方案，以SiC SBD替換FRD來(lái)降低恢復(fù)損耗、提高電源效率。根據(jù)各光伏逆變器龍頭公司官網(wǎng)，國(guó)際大廠紛紛布局碳化硅方案，如英飛凌、安森美、富士電機(jī)等國(guó)際大廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用，國(guó)內(nèi)陽(yáng)光電源也在2014年推出第一款采用SiC MOSFET器件的光伏逆變器，并于2017年規(guī)模化應(yīng)用。

 

隨著碳化硅生產(chǎn)技術(shù)的成熟，碳化硅成本將進(jìn)一步下降，采用碳化硅方案提升轉(zhuǎn)換效率所創(chuàng)造的價(jià)值將抵消碳化硅成本，提高碳化硅在光伏領(lǐng)域的滲透率。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，隨著碳化硅成本的下降，2025年SiC在光伏逆變器領(lǐng)域的滲透率有望達(dá)30%-50%，預(yù)計(jì)其在光伏及儲(chǔ)能領(lǐng)域有近七十億級(jí)別市場(chǎng)，前景廣闊。