傾佳電子SiC碳化硅賦能儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)大時(shí)代:市場(chǎng)分層與基本半導(dǎo)體的戰(zhàn)略價(jià)值
傾佳電子(Changer Tech)是一家專(zhuān)注于功率半導(dǎo)體和新能源汽車(chē)連接器的分銷(xiāo)商。主要服務(wù)于中國(guó)工業(yè)電源、電力電子設(shè)備和新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈。傾佳電子聚焦于新能源、交通電動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半導(dǎo)體器件以及新能源汽車(chē)連接器。?
傾佳電子楊茜致力于推動(dòng)國(guó)產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級(jí)!
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個(gè)必然,勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭:
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊的必然趨勢(shì)!
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和大于650V的高壓硅MOSFET的必然趨勢(shì)!
傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢(shì)!
第一部分:全球儲(chǔ)能市場(chǎng)——轉(zhuǎn)型中的能源基石
隨著全球能源結(jié)構(gòu)向可再生能源的根本性轉(zhuǎn)變,儲(chǔ)能行業(yè)正迎來(lái)一個(gè)前所未有的發(fā)展機(jī)遇期。本部分將從宏觀政策與市場(chǎng)需求出發(fā),建立儲(chǔ)能市場(chǎng)高速增長(zhǎng)的背景,并深入剖析其關(guān)鍵細(xì)分市場(chǎng)的獨(dú)特特征與技術(shù)訴求。
1.1. 邁向太瓦時(shí)時(shí)代:“儲(chǔ)能十年”的宏偉藍(lán)圖以及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)黃金二十年
全球儲(chǔ)能市場(chǎng)正以驚人的速度擴(kuò)張,業(yè)界普遍認(rèn)為我們已經(jīng)進(jìn)入了“儲(chǔ)能十年”甚至是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)黃金二十年 。根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)的預(yù)測(cè),到2030年,全球累計(jì)儲(chǔ)能裝機(jī)量將達(dá)到411 GW/1,194 GWh,是2021年底存量的15倍 。伍德麥肯茲(Wood Mackenzie)的預(yù)測(cè)也印證了這一趨勢(shì),預(yù)計(jì)到2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到741 GWh 。這一“太瓦時(shí)”級(jí)別的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)示著一個(gè)萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)的崛起 。
這場(chǎng)增長(zhǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力源于全球性的政策推動(dòng)和能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)在需求。在國(guó)際層面,COP28會(huì)議提出的到2030年將可再生能源裝機(jī)容量提升至三倍的目標(biāo),意味著必須部署大規(guī)模儲(chǔ)能以應(yīng)對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能的間歇性挑戰(zhàn) 。在中國(guó),預(yù)計(jì)到2030年風(fēng)光累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到1955 GW,這將催生至少180 GW的配套儲(chǔ)能需求 。
各國(guó)政策是加速這一進(jìn)程的關(guān)鍵催化劑。中國(guó)的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》明確提出,到2025年,新型儲(chǔ)能要從商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段,并將系統(tǒng)成本降低30%以上 。與此同時(shí),美國(guó)的《通貨膨脹削減法案》等政策也為儲(chǔ)能部署提供了強(qiáng)有力的財(cái)政激勵(lì) 。
值得注意的是,市場(chǎng)正經(jīng)歷從“政策驅(qū)動(dòng)”向“價(jià)值驅(qū)動(dòng)”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型。早期的市場(chǎng)增長(zhǎng)在很大程度上依賴(lài)于“強(qiáng)制配儲(chǔ)”等行政指令,這種模式雖快速催生了市場(chǎng),但也導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)被視為新能源電站的純成本項(xiàng),引發(fā)了行業(yè)內(nèi)的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng) 。然而,近期以中國(guó)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布的“136號(hào)文”為代表的新政策,正逐步取消強(qiáng)制配儲(chǔ),推動(dòng)儲(chǔ)能以獨(dú)立市場(chǎng)主體的身份參與電力市場(chǎng)交易,通過(guò)提供調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)來(lái)創(chuàng)造價(jià)值 。這一轉(zhuǎn)變深刻地改變了市場(chǎng)邏輯:儲(chǔ)能系統(tǒng)必須從“成本中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄麧?rùn)中心”。為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)盈利,最大化系統(tǒng)的往返效率、提升響應(yīng)速度和可靠性變得至關(guān)重要,這直接為碳化硅(SiC)等高性能功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用打開(kāi)了廣闊空間。
1.2. 細(xì)分賽道爭(zhēng)鋒:各顯神通的技術(shù)戰(zhàn)場(chǎng)
儲(chǔ)能市場(chǎng)并非鐵板一塊,而是由多個(gè)具有不同應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)需求的細(xì)分賽道構(gòu)成。理解各賽道的獨(dú)特“神通”,是把握行業(yè)機(jī)遇的關(guān)鍵。
1.2.1. 戶用儲(chǔ)能(戶儲(chǔ)):追求能源自主與經(jīng)濟(jì)性
戶用儲(chǔ)能,作為“用戶側(cè)”儲(chǔ)能的重要組成部分,預(yù)計(jì)到2030年將占據(jù)全球儲(chǔ)能裝機(jī)總量的約四分之一 。在歐洲等成熟市場(chǎng),戶用儲(chǔ)能已成為主流,2023年歐洲新增儲(chǔ)能裝機(jī)中戶用場(chǎng)景占比高達(dá)70% 。其核心驅(qū)動(dòng)力在于提升光伏自發(fā)自用率以節(jié)省電費(fèi),以及在電網(wǎng)不穩(wěn)定時(shí)提供備用電源 。因此,戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)的技術(shù)要求集中在:高轉(zhuǎn)換效率以最大化能量利用;緊湊、輕量化的設(shè)計(jì)以便于家庭安裝;以及高可靠性和長(zhǎng)壽命,實(shí)現(xiàn)“即裝即忘”的用戶體驗(yàn)。其功率等級(jí)通常在數(shù)千瓦至十幾千瓦之間。
1.2.2. 工商業(yè)儲(chǔ)能(工商儲(chǔ)):精通能源管理的經(jīng)濟(jì)賬
工商業(yè)儲(chǔ)能是當(dāng)前增長(zhǎng)最為迅猛的賽道之一,預(yù)計(jì)到2030年,其年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)將高達(dá)71%,新增裝機(jī)規(guī)??蛇_(dá)100 GWh 。其最核心的商業(yè)模式是通過(guò)“峰谷價(jià)差套利”——在電價(jià)低谷時(shí)充電,在電價(jià)高峰時(shí)放電,從而為企業(yè)削減高昂的電費(fèi)支出 。這一商業(yè)模式?jīng)Q定了其對(duì)PCS的技術(shù)要求極為苛刻:極致的往返效率是盈利最大化的生命線,每提升一個(gè)百分點(diǎn)的效率都意味著實(shí)實(shí)在在的收益增加;高功率密度則允許在空間有限的商業(yè)樓宇中靈活部署;而極高的可靠性是保障長(zhǎng)期投資回報(bào)率(ROI)的基石。該領(lǐng)域的PCS功率等級(jí)通常覆蓋數(shù)十千瓦至數(shù)兆瓦,其中125 kW是市場(chǎng)上的一個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)品規(guī)格 。
1.2.3. 大型儲(chǔ)能(大儲(chǔ)):可再生能源電網(wǎng)的“壓艙石”
大型儲(chǔ)能,或稱(chēng)電網(wǎng)側(cè)/發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能,是整個(gè)儲(chǔ)能市場(chǎng)中體量最大的部分。當(dāng)前,全球大型儲(chǔ)能項(xiàng)目呈現(xiàn)出集中式、大規(guī)模(100 MW以上級(jí)別)的發(fā)展趨勢(shì),截至2024年第一季度,10萬(wàn)千瓦以上的大型項(xiàng)目裝機(jī)占比已達(dá)54.8% 。技術(shù)路線上,鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,市場(chǎng)份額高達(dá)94.5% 。作為“表前儲(chǔ)能”(FTM),大型儲(chǔ)能預(yù)計(jì)到2030年將占全球總?cè)萘康?0% 。其主要功能是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的能量時(shí)移(平抑新能源波動(dòng))、提供電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓等輔助服務(wù)。因此,其技術(shù)需求聚焦于:高功率與大容量、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能能力、滿足電網(wǎng)級(jí)運(yùn)行要求的高可靠性,以及極低的度電成本(LCOS)。
1.2.4. 構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能:重塑電網(wǎng)穩(wěn)定性的“終極形態(tài)”
隨著新能源和電力電子設(shè)備在電網(wǎng)中占比越來(lái)越高,電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出“雙高”特性,傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組提供的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量被大量替代,電網(wǎng)穩(wěn)定性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn) 。在此背景下,構(gòu)網(wǎng)型(Grid-Forming)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。與被動(dòng)同步電網(wǎng)、作為“電流源”運(yùn)行的傳統(tǒng)跟網(wǎng)型(Grid-Following)儲(chǔ)能不同,構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能能夠主動(dòng)作為“電壓源”,獨(dú)立地建立和調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓與頻率 。
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的核心能力在于提供“虛擬慣量”和阻尼特性,模擬同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定作用,從而在弱電網(wǎng)或新能源高滲透率的電力系統(tǒng)中“構(gòu)”建一個(gè)穩(wěn)定的電網(wǎng),是未來(lái)新型電力系統(tǒng)的剛需 。政策層面正在積極推動(dòng)該技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與商業(yè)化應(yīng)用,中國(guó)國(guó)家能源局已發(fā)布相關(guān)通知,規(guī)范其并網(wǎng)和調(diào)度運(yùn)用 。華為等行業(yè)巨頭已在紅海新城等大型項(xiàng)目中成功部署構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能,驗(yàn)證了其技術(shù)可行性與商業(yè)價(jià)值 。
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能作為一種主動(dòng)支撐電網(wǎng)的技術(shù),對(duì)功率變換器的控制精度和響應(yīng)速度提出了前所未有的要求。其作為電壓源,必須在毫秒級(jí)的時(shí)間尺度內(nèi)對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)做出響應(yīng),精準(zhǔn)控制輸出電壓的幅值、頻率和相位 。這種極致的控制性能,恰恰是碳化硅等先進(jìn)功率半導(dǎo)體器件的核心優(yōu)勢(shì)所在,其高頻開(kāi)關(guān)特性為實(shí)現(xiàn)高速、高精度的控制算法提供了物理基礎(chǔ)??梢哉f(shuō),構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能是先進(jìn)電力電子技術(shù)的“殺手級(jí)應(yīng)用”。
表1:儲(chǔ)能細(xì)分市場(chǎng)對(duì)比分析
市場(chǎng)細(xì)分 | 典型功率范圍 | 核心價(jià)值主張 | 關(guān)鍵技術(shù)要求 |
---|---|---|---|
戶用儲(chǔ)能 (戶儲(chǔ)) | 3 kW - 20 kW | 提升光伏自用率,備用電源 | 高效率、高功率密度(緊湊)、高可靠性 |
工商業(yè)儲(chǔ)能 (工商儲(chǔ)) | 30 kW - 5 MW | 峰谷價(jià)差套利,容量電費(fèi)管理 | 極致的往返效率、高可靠性、高功率密度 |
大型儲(chǔ)能 (大儲(chǔ)) | 100 MW+ | 能量時(shí)移,電網(wǎng)輔助服務(wù) | 大容量、長(zhǎng)時(shí)、高可靠性、低度電成本 |
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能 | 覆蓋各功率等級(jí) | 主動(dòng)支撐電網(wǎng),提供虛擬慣量 | 超高速響應(yīng)(毫秒級(jí))、精準(zhǔn)的電壓/頻率控制 |
第二部分:碳化硅——下一代功率變換的核心引擎
儲(chǔ)能市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展離不開(kāi)電力電子技術(shù)的支撐,而碳化硅(SiC)作為第三代半導(dǎo)體的杰出代表,正憑借其無(wú)可比擬的材料優(yōu)勢(shì),從根本上重塑功率變換系統(tǒng)(PCS)的性能邊界,成為推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)迭代的關(guān)鍵力量。
2.1. 寬禁帶半導(dǎo)體的先天優(yōu)勢(shì)
碳化硅是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,其物理特性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的硅(Si)材料 。相較于硅,碳化硅擁有約3倍的禁帶寬度、10倍的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)、3倍的熱導(dǎo)率以及2倍的電子飽和漂移速率 。這些根本性的材料優(yōu)勢(shì),賦予了碳化硅功率器件耐高壓、耐高溫、抗輻射的卓越性能,并使其能夠?qū)崿F(xiàn)更高的開(kāi)關(guān)頻率和功率密度 。
2.2. 從材料到系統(tǒng):量化SiC對(duì)PCS的價(jià)值提升
碳化硅的材料優(yōu)勢(shì)并非停留在理論層面,而是能夠?qū)崒?shí)在在地轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)能PCS在效率、體積、成本和可靠性等方面的巨大價(jià)值。
效率提升:在儲(chǔ)能PCS中,功率半導(dǎo)體的損耗是影響系統(tǒng)效率的關(guān)鍵。SiC MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗遠(yuǎn)低于同規(guī)格的硅基IGBT。實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示,采用SiC方案的逆變器系統(tǒng),其整體效率可提升1%到3% 。以一個(gè)125 kW的工商業(yè)儲(chǔ)能PCS為例,改用SiC方案后,其平均效率提升超過(guò)1% 。這看似微小的提升,在儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的生命周期內(nèi),意味著可觀的額外收益。
功率密度提升:SiC器件的低開(kāi)關(guān)損耗使其能夠工作在比硅基器件高數(shù)倍的開(kāi)關(guān)頻率下。開(kāi)關(guān)頻率的提升,意味著PCS中的磁性元件(電感、變壓器)和電容可以使用更小、更輕的型號(hào),從而大幅縮小整個(gè)系統(tǒng)的體積和重量。前述125 kW的SiC PCS,其功率密度相較于傳統(tǒng)IGBT方案提升了超過(guò)25% 。
系統(tǒng)成本降低與投資回報(bào)加速:更高的效率和功率密度共同構(gòu)成了一個(gè)降低系統(tǒng)總成本的良性循環(huán)。效率提升意味著散熱需求降低,可以使用更小、更經(jīng)濟(jì)的散熱系統(tǒng)。功率密度提升則直接減少了機(jī)柜、結(jié)構(gòu)件以及運(yùn)輸和安裝的成本。綜合來(lái)看,盡管SiC器件本身的成本高于硅基器件,但其帶來(lái)的系統(tǒng)級(jí)成本節(jié)約更為顯著。在125 kW工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目中,采用SiC方案使系統(tǒng)初始投資成本降低了5%,并將投資回報(bào)周期縮短了2至4個(gè)月 。這充分證明了SiC方案在全生命周期成本(TCO)上的巨大優(yōu)勢(shì)。
可靠性增強(qiáng):SiC材料優(yōu)異的熱導(dǎo)率,結(jié)合先進(jìn)的封裝技術(shù)(如采用氮化硅AMB陶瓷基板),使得SiC模塊具有更強(qiáng)的散熱能力和更高的溫度循環(huán)壽命,能夠在嚴(yán)苛的環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,從而提升了整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性 。
表2:125kW工商業(yè)儲(chǔ)能PCS中SiC與IGBT方案的性能及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
性能指標(biāo) (KPI) | 傳統(tǒng)IGBT方案 | 基本半導(dǎo)體SiC方案 (BMF240R12E2G3) | 性能增益 | |
---|---|---|---|---|
平均效率 | 基準(zhǔn) | 提升 > 1% | 顯著提升 | |
功率密度 | 基準(zhǔn) | 提升 > 25% | 顯著提升 | |
系統(tǒng)尺寸 | 780×220×485 mm | 680×220×520 mm | 體積更緊湊 | |
系統(tǒng)初始成本 | 基準(zhǔn) | 降低 5% | 顯著降低 | |
投資回報(bào)周期 | 基準(zhǔn) | 縮短 2-4 個(gè)月 | 顯著加速 | |
數(shù)據(jù)來(lái)源: |
第三部分:、基本半導(dǎo)體如何“死磕”儲(chǔ)能賽道
在儲(chǔ)能賽道全面擁抱碳化硅技術(shù)的浪潮中,深圳基本半導(dǎo)體股份有限公司(BASIC Semiconductor)以其前瞻性的戰(zhàn)略布局、完整的產(chǎn)品矩陣和卓越的技術(shù)實(shí)力,展現(xiàn)出“死磕”這一賽道的決心與能力。本部分將深入剖析基本半導(dǎo)體的企業(yè)戰(zhàn)略、產(chǎn)品體系及性能表現(xiàn)。
3.1. 企業(yè)藍(lán)圖:為領(lǐng)軍地位而構(gòu)建的基石
基本半導(dǎo)體成立于2016年,其核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)由來(lái)自劍橋大學(xué)、清華大學(xué)的電力電子領(lǐng)域博士組成,奠定了公司深厚的技術(shù)基因 。公司不僅掌握芯片設(shè)計(jì)核心技術(shù),更實(shí)現(xiàn)了從6英寸碳化硅晶圓制造到模塊封裝測(cè)試的垂直整合,構(gòu)建了自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈 。
尤為值得關(guān)注的是其獨(dú)特的股東結(jié)構(gòu)?;景雽?dǎo)體的戰(zhàn)略投資者陣容堪稱(chēng)豪華,囊括了能源、汽車(chē)、工業(yè)、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的巨頭,這不僅是資本的注入,更是戰(zhàn)略性的市場(chǎng)通路和生態(tài)賦能 :
能源領(lǐng)域:三峽能源的入股,為基本半導(dǎo)體直接對(duì)接中國(guó)最大的清潔能源集團(tuán)之一,切入廣闊的“大儲(chǔ)”市場(chǎng)提供了無(wú)與倫比的通道。
汽車(chē)與工業(yè)領(lǐng)域:廣汽資本、博世集團(tuán)、中國(guó)中車(chē)的加持,使其產(chǎn)品能夠在要求嚴(yán)苛的汽車(chē)和軌道交通領(lǐng)域得到驗(yàn)證和應(yīng)用,技術(shù)與儲(chǔ)能領(lǐng)域高度協(xié)同。
半導(dǎo)體領(lǐng)域:全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體IDM廠商**聞泰科技(安世半導(dǎo)體)**作為股東,為基本半導(dǎo)體在供應(yīng)鏈穩(wěn)定、生產(chǎn)制造工藝等方面提供了強(qiáng)有力的支持。
這種“產(chǎn)業(yè)資本+戰(zhàn)略客戶”的股東生態(tài),構(gòu)成了基本半導(dǎo)體強(qiáng)大的“進(jìn)入市場(chǎng)”引擎。它使得公司能夠與最終用戶深度綁定,精準(zhǔn)把握應(yīng)用需求,并快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)的商業(yè)化落地,形成了其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手難以復(fù)制的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
3.2. 產(chǎn)品矩陣:從核心器件到完整解決方案的“組合拳”
面對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)多元化的需求,基本半導(dǎo)體打造了一個(gè)從分立器件到功率模塊,再到驅(qū)動(dòng)與電源芯片的完整產(chǎn)品矩陣,旨在為客戶提供一站式解決方案。這種“平臺(tái)化”的打法,極大地降低了客戶從傳統(tǒng)硅基方案遷移到SiC方案的技術(shù)門(mén)檻和研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
3.2.1. 基礎(chǔ)元件:全面的SiC分立器件
基本半導(dǎo)體提供覆蓋650V至1700V的SiC MOSFET和650V至2000V的SiC肖特基二極管(SBD)分立器件,采用TO-247、TO-263、TOLL等多種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝,滿足不同功率等級(jí)和應(yīng)用場(chǎng)景的需求 。其中,1200V/40mΩ的B3M040120Z是PCS中的明星產(chǎn)品,而1700V/600mΩ的B2M600170H則為高壓儲(chǔ)能系統(tǒng)提供了關(guān)鍵選擇 。
3.2.2. 系統(tǒng)核心:工業(yè)級(jí)SiC功率模塊
針對(duì)儲(chǔ)能PCS等大功率應(yīng)用,基本半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)了豐富的工業(yè)級(jí)功率模塊產(chǎn)品線,形成了針對(duì)不同細(xì)分市場(chǎng)的火力覆蓋:
Pcore?2 E1B/E2B系列:該系列是公司主打產(chǎn)品,專(zhuān)為PCS、有源電力濾波器(APF)和充電樁等應(yīng)用優(yōu)化。其中的BMF240R12E2G3(1200V, 5.5mΩ)是125kW工商業(yè)儲(chǔ)能PCS的標(biāo)桿性解決方案 。
34mm/62mm系列:如BMF80R12RA3和BMF540R12KA3,這些模塊提供了更高的電流能力(最高達(dá)540A),適用于更大功率的工業(yè)變頻和可擴(kuò)展的大型儲(chǔ)能系統(tǒng) 。
ED3系列:ED3系列模塊電流能力將進(jìn)一步提升至810A,明確將大型儲(chǔ)能系統(tǒng)作為其核心目標(biāo)市場(chǎng) 。
3.2.3. 生態(tài)系統(tǒng):驅(qū)動(dòng)與電源的完整配套
基本半導(dǎo)體的戰(zhàn)略遠(yuǎn)不止于提供功率開(kāi)關(guān)本身。公司深刻理解SiC器件的應(yīng)用難點(diǎn),因此打造了完整的驅(qū)動(dòng)與電源生態(tài)系統(tǒng),為客戶“鋪平道路”:
門(mén)極驅(qū)動(dòng)芯片:提供包括BTD5350系列在內(nèi)的隔離驅(qū)動(dòng)芯片,集成了對(duì)SiC應(yīng)用至關(guān)重要的米勒鉗位功能 。更進(jìn)一步,其推出的智能隔離驅(qū)動(dòng)芯片
BTD5452R,集成了退飽和短路保護(hù)(DESAT)、軟關(guān)斷、故障反饋等高級(jí)功能,為儲(chǔ)能PCS中的大功率SiC MOSFET提供了全方位的安全保障與精準(zhǔn)控制 。
電源管理方案:推出BTP1521x系列正激DC-DC電源芯片和配套的TR-P15DS23-EE13隔離變壓器,為客戶設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)板所需的隔離輔助電源提供了成熟可靠的“公版”方案 。
參考設(shè)計(jì)與方案:公司不僅提供分立芯片,還提供完整的驅(qū)動(dòng)板參考設(shè)計(jì)(如適配62mm模塊的BSRD-2503),甚至包括針對(duì)傳統(tǒng)IGBT三電平拓?fù)涞尿?qū)動(dòng)方案(如6AB0460T12-NR01),展示了其在電力電子應(yīng)用領(lǐng)域的深厚積累,極大地縮短了客戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期 。
這種從器件到方案的“組合拳”,體現(xiàn)了基本半導(dǎo)體“死磕”儲(chǔ)能賽道的決心。他們不僅僅是銷(xiāo)售元器件,更是在輸出一套經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的高性能、高可靠性SiC應(yīng)用平臺(tái),從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中建立起強(qiáng)大的客戶粘性。
表3:基本半導(dǎo)體面向儲(chǔ)能PCS的核心產(chǎn)品矩陣
產(chǎn)品類(lèi)別 | 系列/型號(hào) | 關(guān)鍵規(guī)格 | 封裝形式 | 在PCS中的目標(biāo)應(yīng)用 |
---|---|---|---|---|
SiC MOSFET分立器件 | B3M040120Z | 1200V, 40mΩ | TO-247-4 | 主逆變/雙向DC-DC |
B2M600170H | 1700V, 600mΩ | TO-247-3 | 高壓側(cè)/輔助電源 | |
工業(yè)級(jí)SiC功率模塊 | BMF240R12E2G3 | 1200V, 5.5mΩ | Pcore?2 E2B | 工商業(yè)儲(chǔ)能PCS主逆變器 |
BMF540R12KA3 | 1200V, 2.3mΩ | 62mm | 大型儲(chǔ)能PCS功率單元 | |
門(mén)極驅(qū)動(dòng)IC | BTD5350MCWR | 單通道, 5kVrms隔離, 米勒鉗位 | SOW-8 | SiC MOSFET門(mén)極驅(qū)動(dòng) |
BTD5452R | 智能隔離驅(qū)動(dòng), 帶DESAT保護(hù)和軟關(guān)斷 | SOW-16 | 大功率SiC MOSFET安全驅(qū)動(dòng) | |
電源管理IC | BTP1521F | 正激DC-DC控制器, 6W | DFN3*3-8 | 驅(qū)動(dòng)器隔離電源 |
3.3. 性能實(shí)證:應(yīng)用方案與競(jìng)品對(duì)標(biāo)
基本半導(dǎo)體通過(guò)詳盡的應(yīng)用方案和透明的競(jìng)品對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù),為其產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)提供了有力佐證。
3.3.1. 深度應(yīng)用剖析:125kW工商業(yè)儲(chǔ)能PCS方案
在一份詳盡的應(yīng)用報(bào)告中,基本半導(dǎo)體展示了其旗艦?zāi)KBMF240R12E2G3在125kW工商業(yè)PCS中的應(yīng)用 。報(bào)告提供了在不同負(fù)載(100%至120%)和開(kāi)關(guān)頻率(32 kHz至40 kHz)下的仿真數(shù)據(jù),結(jié)果顯示,即使在150kW滿載、40kHz開(kāi)關(guān)頻率和80°C散熱器溫度的嚴(yán)苛條件下,模塊的最高結(jié)溫也僅為142.1°C,表現(xiàn)出卓越的熱性能和充足的設(shè)計(jì)裕量 。
尤為關(guān)鍵的是,該報(bào)告揭示了BMF240R12E2G3模塊的一個(gè)獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì):其開(kāi)通損耗(Eon?)呈現(xiàn)負(fù)溫度特性,即隨著芯片溫度升高,開(kāi)關(guān)損耗反而下降 。這一特性可以有效抵消因溫度升高而增加的導(dǎo)通損耗,使得模塊在高溫重載下的總損耗保持穩(wěn)定,效率表現(xiàn)極為優(yōu)異。在實(shí)際的PCS應(yīng)用中,設(shè)備在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)溫度必然會(huì)升高,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品通常會(huì)因損耗增加而面臨性能下降甚至熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。而基本半導(dǎo)體的這一技術(shù)特性,從根本上提升了產(chǎn)品在真實(shí)工況下的可靠性和能效表現(xiàn),是其重要的差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
3.3.2. 硬核性能對(duì)標(biāo):與國(guó)際巨頭的正面交鋒
基本半導(dǎo)體敢于將其產(chǎn)品與國(guó)際一線品牌進(jìn)行直接的性能對(duì)比。在同一份應(yīng)用報(bào)告中,公司公布了BMF240R12E2G3與Wolfspeed、Infineon同級(jí)別模塊在同等條件下的雙脈沖測(cè)試數(shù)據(jù) 。
測(cè)試結(jié)果極具說(shuō)服力。例如,在125°C、400A的嚴(yán)苛測(cè)試條件下,基本半導(dǎo)體模塊的總開(kāi)關(guān)損耗(Etotal?)為20.82 mJ,顯著低于Infineon的27.09 mJ和Wolfspeed的27.21 mJ 。這組數(shù)據(jù)直觀地證明了基本半導(dǎo)體的SiC模塊在關(guān)鍵的動(dòng)態(tài)性能上已經(jīng)達(dá)到甚至超越了國(guó)際領(lǐng)先水平,為其在高端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
表4:動(dòng)態(tài)性能對(duì)標(biāo) (400A / 125°C)
動(dòng)態(tài)參數(shù) | 基本半導(dǎo)體 (BMF240R12E2G3) | Wolfspeed (CAB006M12GM3) | Infineon (FF6MR12W2M1H_B70) | 單位 | |
---|---|---|---|---|---|
開(kāi)通損耗 (Eon?) | 14.66 | 15.9 | 17.87 | mJ | |
關(guān)斷損耗 (Eoff?) | 6.16 | 11.31 | 9.22 | mJ | |
總開(kāi)關(guān)損耗 (Etotal?) | 20.82 | 27.21 | 27.09 | mJ | |
數(shù)據(jù)來(lái)源: |
第四部分:戰(zhàn)略總結(jié)與未來(lái)展望
綜合對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)的洞察和對(duì)基本半導(dǎo)體戰(zhàn)略的剖析,可以清晰地看到,該公司正通過(guò)精準(zhǔn)的戰(zhàn)略定位和強(qiáng)大的執(zhí)行力,在高速增長(zhǎng)的儲(chǔ)能賽道上構(gòu)筑其核心競(jìng)爭(zhēng)力。
4.1. 戰(zhàn)略契合:產(chǎn)品矩陣與市場(chǎng)需求的精準(zhǔn)匹配
基本半導(dǎo)體的產(chǎn)品布局與其對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)細(xì)分需求的深刻理解高度契合:
戶用儲(chǔ)能:以650V電壓等級(jí)、具備成本效益的SiC MOSFET分立器件(如B3M040065Z)及配套驅(qū)動(dòng)芯片,滿足該市場(chǎng)對(duì)高性價(jià)比和高集成度的要求。
工商業(yè)儲(chǔ)能:以Pcore?2 E2B模塊(特別是BMF240R12E2G3)為核心,提供完整的125kW PCS解決方案,精準(zhǔn)切入對(duì)效率和投資回報(bào)率最為敏感的市場(chǎng)。
大型儲(chǔ)能:通過(guò)62mm及未來(lái)的ED3等大電流功率模塊,結(jié)合與三峽能源等產(chǎn)業(yè)巨頭的戰(zhàn)略合作,瞄準(zhǔn)規(guī)模龐大的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)。
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能:憑借其全系列高性能SiC MOSFET的快速開(kāi)關(guān)特性,以及BTD5452R等智能驅(qū)動(dòng)芯片提供的精準(zhǔn)控制和高級(jí)保護(hù)功能,為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的構(gòu)網(wǎng)型控制提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)底座。
4.2. 競(jìng)爭(zhēng)格局與未來(lái)展望
碳化硅市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,匯集了英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等國(guó)際巨頭 。基本半導(dǎo)體在其內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)格局分析中,將自身定位為中國(guó)市場(chǎng)的第一梯隊(duì),在晶圓制造和模塊封裝兩方面均具備強(qiáng)大實(shí)力 。值得注意的是,在其合作伙伴名單中出現(xiàn)的儲(chǔ)能逆變器頭部企業(yè),同時(shí)也是其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的客戶,這反映了當(dāng)前供應(yīng)鏈中復(fù)雜的“競(jìng)合”關(guān)系 。
在這樣的背景下,基本半導(dǎo)體的差異化競(jìng)爭(zhēng)策略顯得尤為重要。公司并未陷入單純的器件價(jià)格戰(zhàn),而是選擇了一條更具挑戰(zhàn)但也更具護(hù)城河的“解決方案”之路。通過(guò)提供“SiC器件 + 專(zhuān)用驅(qū)動(dòng) + 電源管理 + 應(yīng)用支持”的完整平臺(tái),有效降低了客戶的應(yīng)用門(mén)檻,加速了其產(chǎn)品上市時(shí)間。這種深度綁定、共同成長(zhǎng)的模式,是其在與國(guó)內(nèi)外強(qiáng)手同臺(tái)競(jìng)技時(shí),贏得市場(chǎng)份額的關(guān)鍵。
深圳市傾佳電子有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“傾佳電子”)是聚焦新能源與電力電子變革的核心推動(dòng)者:
傾佳電子成立于2018年,總部位于深圳福田區(qū),定位于功率半導(dǎo)體與新能源汽車(chē)連接器的專(zhuān)業(yè)分銷(xiāo)商,業(yè)務(wù)聚焦三大方向:
新能源:覆蓋光伏、儲(chǔ)能、充電基礎(chǔ)設(shè)施;
交通電動(dòng)化:服務(wù)新能源汽車(chē)三電系統(tǒng)(電控、電池、電機(jī))及高壓平臺(tái)升級(jí);
數(shù)字化轉(zhuǎn)型:支持AI算力電源、數(shù)據(jù)中心等新型電力電子應(yīng)用。
公司以“推動(dòng)國(guó)產(chǎn)SiC替代進(jìn)口、加速能源低碳轉(zhuǎn)型”為使命,響應(yīng)國(guó)家“雙碳”政策(碳達(dá)峰、碳中和),致力于降低電力電子系統(tǒng)能耗。
需求SiC碳化硅MOSFET單管及功率模塊,配套驅(qū)動(dòng)板及驅(qū)動(dòng)IC,請(qǐng)搜索傾佳電子楊茜
4.3. 結(jié)論
儲(chǔ)能,作為支撐未來(lái)能源體系的關(guān)鍵技術(shù),正迎來(lái)其黃金發(fā)展期。而碳化硅功率器件,憑借其在高效率、高功率密度和高可靠性方面的革命性優(yōu)勢(shì),已成為推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步的核心力量。
基本半導(dǎo)體通過(guò)其精準(zhǔn)的市場(chǎng)洞察、完整的技術(shù)布局和獨(dú)特的生態(tài)戰(zhàn)略,成功抓住了這一歷史機(jī)遇。公司“死磕”儲(chǔ)能賽道的策略,并非蠻力,而是一種集技術(shù)深度、產(chǎn)品廣度與商業(yè)生態(tài)于一體的立體化攻堅(jiān)。從具有獨(dú)特負(fù)溫度系數(shù)優(yōu)勢(shì)的功率模塊,到提供全方位保護(hù)的智能驅(qū)動(dòng)芯片,再到與產(chǎn)業(yè)龍頭深度綁定的戰(zhàn)略合作,基本半導(dǎo)體正在構(gòu)筑一個(gè)難以逾越的競(jìng)爭(zhēng)壁壘。展望未來(lái),隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)從政策驅(qū)動(dòng)全面轉(zhuǎn)向價(jià)值驅(qū)動(dòng),基本半導(dǎo)體憑借其領(lǐng)先的解決方案能力,有望在全球儲(chǔ)能供應(yīng)鏈中扮演日益重要的角色,成為這場(chǎng)能源革命中的關(guān)鍵賦能者。
審核編輯 黃宇
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