電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）作為能源轉(zhuǎn)型和電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的關(guān)鍵組成部分，儲(chǔ)能在提高能源效率、優(yōu)化電力資源配置、增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性和促進(jìn)新能源消納等方面發(fā)揮著重要作用。2023年，中國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展迅速，新增裝機(jī)規(guī)模約2260萬(wàn)千瓦/4870萬(wàn)千瓦時(shí)，表明儲(chǔ)能市場(chǎng)得到了顯著的投資增長(zhǎng)和政策支持。

面對(duì)這一巨大的市場(chǎng)，眾多相關(guān)企業(yè)都參與其中，安森美（onsemi）便是其中之一。在儲(chǔ)能領(lǐng)域，安森美通過(guò)其在功率半導(dǎo)體、電源管理和能源轉(zhuǎn)換方面的深厚經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)實(shí)力，為全球客戶(hù)提供了一系列解決方案和產(chǎn)品，以應(yīng)對(duì)能源儲(chǔ)存系統(tǒng)方面的挑戰(zhàn)。

如何解決儲(chǔ)能產(chǎn)品高功率、快速充放電難題？

隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，如今的儲(chǔ)能產(chǎn)品開(kāi)始應(yīng)用到越來(lái)越多的場(chǎng)景中。而這些新場(chǎng)景對(duì)于儲(chǔ)能的性能要求也更加嚴(yán)苛，比如在為電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)需要具備快速充放電能力和高功率輸出特性，這對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品中的半導(dǎo)體器件帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

安森美現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程高級(jí)經(jīng)理莊偉君(WK Chong)

為此，電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪(fǎng)到了安森美現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程高級(jí)經(jīng)理莊偉君(WK Chong)，他認(rèn)為在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，要具備快速充放電能力和高功率輸出特性，SiC的使用會(huì)是個(gè)重要趨勢(shì)，因其作為新一代半導(dǎo)體材料具有耐高壓、耐高溫、低損耗的特點(diǎn)，基于SiC的功率器件可以實(shí)現(xiàn)更快的開(kāi)關(guān)速度、更低損耗等顯著優(yōu)勢(shì)。

安森美作為全球少數(shù)幾家可提供從晶體生長(zhǎng)到晶圓制造再到成品封裝的垂直整合的供應(yīng)商之一，憑借其完整的SiC產(chǎn)品供應(yīng)鏈和領(lǐng)先市場(chǎng)的效率，能夠?yàn)榭蛻?hù)提供所需的供應(yīng)保證，以支持未來(lái)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。

在產(chǎn)品的能效方面，安森美的SiC器件保持了持續(xù)領(lǐng)先，如最新的1200 V M3S EliteSiC MOSFET系列產(chǎn)品，具有領(lǐng)先業(yè)界的超低開(kāi)關(guān)損耗Eon/Eoff值，可實(shí)現(xiàn)高頻開(kāi)關(guān)，低反向恢復(fù)損耗，結(jié)到外殼的熱阻低。

與IGBT相比，SiC器件在高電壓和大電流應(yīng)用中具有更多優(yōu)勢(shì)，例如可實(shí)現(xiàn)高頻開(kāi)關(guān)。盡管 IGBT 仍是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的首選，但考慮到不同的開(kāi)關(guān)策略，在某些部分采用碳化硅器件可以獲得更好的性能。

針對(duì)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)，安森美已研發(fā)出全線(xiàn)多種IGBT與IGBT+SiC Hybrid模塊產(chǎn)品，功率覆蓋5kW-360kW，充分滿(mǎn)足戶(hù)用、工商業(yè)、光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)及大型電站需求。



而在大功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中，高壓是一個(gè)明顯的趨勢(shì)，因?yàn)楦邏嚎梢栽谙嗤敵龉β氏聨?lái)更低的電流，減少系統(tǒng)損耗和電纜直徑。然而，高壓系統(tǒng)也對(duì)元器件提出了挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能系統(tǒng)通常與光伏逆變器系統(tǒng)配合使用，在1500V光伏系統(tǒng)中，一般首選多電平電路中額定電壓為1200V的功率器件，或兩電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中額定電壓為2000V的碳化硅MOSFET。此外，必須仔細(xì)考慮由更高電壓和更大功率引起的安全和電磁干擾問(wèn)題。

為此，安森美在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中充分考慮了安全性，通過(guò)多層防護(hù)措施確保了儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。公司的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品具備過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、短路保護(hù)等多種安全保護(hù)功能，能夠在異常情況下及時(shí)響應(yīng)，保護(hù)系統(tǒng)免受損害。

此外，安森美還注重產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性和耐久性。公司通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制流程和先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)，確保每一個(gè)出廠(chǎng)的器件都符合最高的安全和性能標(biāo)準(zhǔn)。這些措施包括對(duì)器件進(jìn)行高溫操作、雪崩測(cè)試和長(zhǎng)期老化測(cè)試，以模擬實(shí)際使用中的極端條件和長(zhǎng)期運(yùn)行情況。

看好儲(chǔ)能市場(chǎng)，持續(xù)投入布局

近年來(lái)，儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展迅速，以中國(guó)市場(chǎng)為例，截至2023年底，全國(guó)已建成投運(yùn)的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3139萬(wàn)千瓦/6687萬(wàn)千瓦時(shí)，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)為2.1小時(shí)。新增新型儲(chǔ)能裝機(jī)直接推動(dòng)經(jīng)濟(jì)投資超過(guò)1000億元，帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的進(jìn)一步拓展，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)能。

對(duì)此，莊偉君(WK Chong) 表示安森美非?？春脙?chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展前景，儲(chǔ)能系統(tǒng)正在成為擴(kuò)展智能和分布式能源電網(wǎng)的核心組成部分，尤其是光儲(chǔ)充一體化架構(gòu)日趨成熟，對(duì)于可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

安森美還在為直流耦合儲(chǔ)能系統(tǒng)和交流耦合儲(chǔ)能系統(tǒng)提供高能效、具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)安森美也具備寬廣的功率器件組合，例如在儲(chǔ)能變流器（PCS）方面，安森美提供高能效、高功率密度和高可靠性的功率器件，如IGBT、SiC和MOSFET，用于控制電池和電網(wǎng)之間的能量轉(zhuǎn)換，能夠滿(mǎn)足儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求。



同時(shí)，安森美還與多家能源基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)合作，為其提供碳化硅和逆變功率集成模塊（PIM），用于能源基礎(chǔ)設(shè)施的逆變器，這些合作關(guān)系使安森美能夠在能源基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。目前，全球前10大光伏逆變器中的8家都與安森美簽訂了戰(zhàn)略協(xié)議。

據(jù)莊偉君(WK Chong) 透露，隨著市場(chǎng)對(duì)SiC半導(dǎo)體的需求不斷增長(zhǎng)，安森美加大了投資力度，擴(kuò)建了在韓國(guó)的SiC生產(chǎn)線(xiàn)，該產(chǎn)線(xiàn)在2023年9月便已經(jīng)竣工，全負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，該晶圓廠(chǎng)每年將能生產(chǎn)超過(guò)一百萬(wàn)片8吋SiC晶圓。這一舉措大幅提升了公司的SiC產(chǎn)能，確保了對(duì)全球市場(chǎng)的芯片供應(yīng)，同時(shí)也為公司未來(lái)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

安森美還計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大其在全球的研發(fā)和制造能力，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。公司將繼續(xù)投資于新技術(shù)的研發(fā)，如更高效的功率器件、更先進(jìn)的封裝技術(shù)以及更智能的能源管理系統(tǒng)。此外，安森美還將加強(qiáng)與客戶(hù)的合作，通過(guò)定制化的解決方案和服務(wù)，更好地滿(mǎn)足客戶(hù)的特定需求。

小結(jié)

在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。安森美通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)布局，成功應(yīng)對(duì)了儲(chǔ)能技術(shù)面臨的高功率、快速充放電等挑戰(zhàn)，為儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。隨著新能源時(shí)代的到來(lái)，安森美將繼續(xù)發(fā)揮其在儲(chǔ)能領(lǐng)域深耕多年的技術(shù)實(shí)力，推動(dòng)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)清潔能源的廣泛應(yīng)用和全球能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化做出更大的貢獻(xiàn)。