市場(chǎng)觀點(diǎn)：碳化硅產(chǎn)品在光伏逆變器市場(chǎng)中占比持續(xù)提升

光伏逆變器是可以將光伏（PV）太陽能板產(chǎn)生的可變直流電壓轉(zhuǎn)換為市電頻率交流電（AC）的逆變器，可以反饋回商用輸電系統(tǒng)，或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。光伏逆變器中機(jī)構(gòu)件成本占比最高，為25%，電感、半導(dǎo)體器件成本占比均為13%。
光伏逆變器成本占比情況

按照技術(shù)路線和功率水平，光伏逆變器可分為集中式逆變器、組串式逆變器、模塊化逆變器、微型逆變器。目前市場(chǎng)上集中式逆變器、組串式逆變器占比較高，分別為45%、42%。
光伏逆變器分類
光伏逆變器細(xì)分市場(chǎng)占比情況
從全球市場(chǎng)來看，近年來全球光伏逆變器出貨量持續(xù)增長。數(shù)據(jù)顯示，全球光伏逆變器出貨量由2011年的36GW增長至2020年的156GW，預(yù)計(jì)2025年全球光伏逆變器出貨量將達(dá)388GW。
2011-2025年全球光伏逆變器出貨量、增速及預(yù)測(cè)

  2.碳化硅占比有望進(jìn)一步提升  
碳化硅（SiC）在太陽能發(fā)電應(yīng)用中比硅具有多種優(yōu)勢(shì)，其擊穿電壓是傳統(tǒng)硅的十倍以上， SiC器件還具有比硅更低的導(dǎo)通電阻，柵極電荷和反向恢復(fù)電荷特性，以及更高的熱導(dǎo)率。這些特性意味著SiC器件可以在比硅等效器件更高的電壓，頻率和電流下切換，同時(shí)更有效地管理散熱。
MOSFET在開關(guān)應(yīng)用中受到青睞，因?yàn)樗鼈兪菃螛O器件，這意味著它們不使用少數(shù)載流子。既使用多數(shù)載流子又使用少數(shù)載流子的硅雙極型器件（IGBT）可以在比硅MOSFET高的電壓下工作，但是由于它們?cè)谇袚Q時(shí)需要等待電子和空穴重新結(jié)合以及耗散重組能量，因此其開關(guān)速度變慢。
硅MOSFET廣泛用于高達(dá)300V的開關(guān)應(yīng)用中，高于該電壓時(shí)，器件的導(dǎo)通電阻上升，設(shè)計(jì)者不得不轉(zhuǎn)向較慢的雙極器件。SiC的高擊穿電壓意味著它可以用來制造比硅中可能的電壓高得多的MOSFET，同時(shí)保留了低壓硅器件的快速開關(guān)速度優(yōu)勢(shì)。開關(guān)性能也相對(duì)獨(dú)立于溫度，從而在系統(tǒng)升溫時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的性能。
由于功率轉(zhuǎn)換效率與開關(guān)頻率直接相關(guān)，因此，SiC既可以處理比硅更高的電壓，又可以確保高轉(zhuǎn)換效率所需的超高轉(zhuǎn)換頻率，因此實(shí)現(xiàn)了雙贏。
同時(shí)，SiC的導(dǎo)熱系數(shù)也是硅的三倍，可以在更高的溫度下運(yùn)行。硅在175℃左右就無法正常運(yùn)行，甚至在200攝氏度時(shí)直接會(huì)變成導(dǎo)體。而SiC直到1000℃左右才發(fā)生這種情況。
可以通過兩種方式利用SiC的熱特性。首先，它可以用于制造功率轉(zhuǎn)換器，而該轉(zhuǎn)換器所需的冷卻系統(tǒng)要少于等效的硅系統(tǒng)。另外，SiC在較高溫度下的穩(wěn)定運(yùn)行可用于空間非常寶貴的情況下制造密集的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，例如車輛和蜂窩****。
這些優(yōu)勢(shì)在太陽能轉(zhuǎn)換效率更高的功率升壓電路中發(fā)揮了重要作用。該電路設(shè)計(jì)為使太陽能電池陣列的輸出阻抗（隨入射光的水平而變化）與逆變器所需的輸入阻抗相匹配，以實(shí)現(xiàn)最佳的轉(zhuǎn)換。
碳化硅由于其特性提效顯著。

用于光伏逆變器中，有著高效發(fā)電、安全可靠、高功率密度和節(jié)省投資等優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)前，從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來看，采用碳化硅器件可有效提高光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換效率，碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET與碳化硅SBD結(jié)合的功率模塊的光伏逆變器，轉(zhuǎn)換效率可從96%提升至99%以上，能量損耗降低50%以上，設(shè)備循環(huán)壽命提升50倍。

全球光伏逆變器競(jìng)爭格局
現(xiàn)階段全球光伏逆變器市場(chǎng)集中度較高，華為、陽光能源、SMA等前十大廠商總占比達(dá)73%，其中華為市占率位居第一，為20.4%，陽光能源、SMA市占率分別為12%、7.4%。

近年來也有越來越多的國際半導(dǎo)體及系統(tǒng)公司投資碳化硅光伏逆變器，碳化硅產(chǎn)品有望替代硅基器件光伏逆變器。

數(shù)據(jù)顯示，2020年，碳化硅光伏逆變器占比為10%，預(yù)計(jì)2025年碳化硅光伏逆變器占比將達(dá)到50%，2048年達(dá)到85%。
據(jù)悉，國內(nèi)的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也逐漸將產(chǎn)品導(dǎo)入到光伏市場(chǎng)，三安、瞻芯、泰科天潤等企業(yè)都已經(jīng)與國內(nèi)主流的光伏逆變器生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行合作，期待光伏市場(chǎng)的逐步擴(kuò)大能繼續(xù)帶動(dòng)國產(chǎn)碳化硅器件的應(yīng)用！