新型儲能市場增長潛力巨大

　　2023年，我國新增新型儲能裝機規模首次突破20GW，是2022年同期水平的三倍。其中，鋰離子電池儲能占比最大，約占2023年全球新型儲能累計裝機總量的96.9%。天眼查數據顯示，2023年新成立的儲能相關企業多達7.2萬家，是2022年的1.8倍。儲能市場的高速發展，也為包括寬禁帶半導體技術在內的多種半導體技術提供了市場增長空間。

　　服務于鋰離子電池儲能的半導體分立器件及組合方案，是本屆慕尼黑上海電子展的重頭戲。儲能電子分立器件，大致可分為三極管、二極管、MOSFET、IGBT、IC(例如充電管理IC、鋰電保護IC等)五種類型。而它們將被用于電池管理系統(BMS)、儲能變流器(PCS)和能源管理系統(EMS)三類集成系統的生產。五大類元器件的頭部供應商基本集中在英飛凌、安森美、東芝、意法半導體、德州儀器、恩智浦、富士電機、羅姆、威世、DIODES、瑞薩、三菱電機、日立等十余家企業之中，記者在本次展會上看到了其中大部分企業的身影。

記者在慕尼黑電子展英飛凌展臺采訪

　　在慕尼黑電子展上記者了解到，包括英飛凌、德州儀器、意法半導體在內的多家元器件企業，基本上具備為一塊用于儲能的PCB板提供幾乎所有元器件的供應能力，但元器件企業大多并不直接為客戶提供解決方案，而是為其提供“參考設計”，即提供元器件組合方案參考樣例，以幫助客戶了解利用本公司產品可以實現什么樣的功能。

　　根據CNESA對中國儲能市場規模的預測，保守場景下，預計2028年新型儲能累計裝機規模將達到168.7GW，2024-2028年復合年均增長率(CAGR)為37.4%。理想場景下，預計2028年新型儲能累計裝機規模將達到220.9GW，2024-2028年復合年均增長率(CAGR)為45.0%。從記者在慕尼黑電子展采訪元器件企業的情況來看，各家企業都感受到了比較強勁的下游需求，并紛紛推出適用于儲能場景的元器件及參考設計。

　　儲能電子匯聚慕尼黑電子展

　　本次慕尼黑電子展吸引到了一眾儲能電子相關企業參展。其中既有老牌電子元器件企業，又有國內寬禁帶半導體新勢力。

　　德州儀器展出了用于家庭光伏儲能場景的多款參考設計。其中，基于GaN的7.2kW組串式混合逆變器參考設計(TIDA-010938)，支持7.2kW從串輸入到電池存儲系統的額定功率，可配置的AC/DC轉換器可以處理3.6kW的單相電網連接。該設計具備兩倍的功率密度改進，使太陽能逆變器更輕、更易于安裝;且總損耗(<2%)低，便于利用更多的陽光，使電池儲能更高效;由于無源和散熱器減少了整體尺寸，可以幫助減少總制造占地面積。

德州儀器展出的基于GaN的7.2kW組串式混合逆變器參考設計

　　意法半導體展出了用于電動汽車充電及電池儲能系統的25kW雙有源橋雙向電源轉換器。該方案采用SiC功率模塊，可優化集成和散熱功能;采用雙向數字電源控制;應用復雜的調制技術，可實現擴展的軟開關模式;SiC MOSFET以高頻率運行，可減小無源元件的重量和尺寸。

意法半導體展出的25kW雙有源橋雙向電源轉換器

　　英飛凌展出了適用于光伏、儲能系統和電子汽車充電應用當中的多款產品。其中，采用增強型溝槽柵技術的2000V CoolSiC MOSFET，采用TO-247PLUS-4-HCC封裝，不僅能夠滿足設計人員對更高功率密度的需求，而且即使面對嚴格的高電壓和開關頻率要求，也不會降低系統可靠性。該產品可以出力更高的直流母線電壓，可在不增加電流的情況下提高功率，或者替代傳統的多電平方案，降低系統復雜度和成本。

英飛凌展出適用于光伏、儲能系統和電子汽車充電的多款產品

　　針對光伏與儲能功率變換應用，瞻芯電子市場宣傳經理陳健向記者展示了一款新型2000V SiC 3B封裝模塊產品(IV3B20023BA2)，內置了4顆瞻芯電子第二代2000V 23mΩ SiC MOSFET和4顆 2000V 60A SiC SBD芯片，能替代8顆分立器件組成4相升壓電路，且應用方式靈活，適用于主流的1500V平臺最大功率追蹤系統(MPPT)，大幅壓縮了系統體積，提升功率密度，還簡化了系統應用設計。

瞻芯電子展出的新型2000V SiC 3B封裝模塊產品(IV3B20023BA2)

　　“擴列”是元器件廠商首要任務

　　用于儲能場景的元器件，相較于其他應用場景，有一項共性要求：可靠性更高。這是因為大多數用于儲能的電子元器件在戶外工作，其中不乏我國西北地區這種冬季氣溫極低的地區，這就要求這些元器件可以在溫度極高或極低的情況下保證持續穩定工作。且許多儲能設備是作為基礎設施存在的，因此此類器件對使用年限的要求也高于其他應用場景的元器件產品。

　　當前，新型儲能行業正處于快速增長期，市場整體形態仍未定型，系統集成參與企業眾多，且各家系統集成企業及其對產品的理解不盡相同，這就給儲能電子元器件帶來了諸多“個性化要求”。在慕尼黑展會現場，幾乎所有工程師在回答“未來產品發展方向”時都認為，需要繼續擴充產品類型，以適應用戶日益多樣化的需求。

　　英飛凌應用工程師董潔在接受《中國電子報》記者采訪時表示，客戶的變換器規格變化很快，在電池等組件的新技術趨勢推動下，元器件產品也在快速迭代，且迭代方向多有不同。例如在散熱方面，系統正從風冷轉為水冷，在功率方面，正從小功率轉向大功率，直流電壓方面也有從1500V提升到2000V的傾向。“但總的來說公司可供應的同一類目下的產品種類數量在逐漸提升，逐漸擴展成更全面的產品集群。”董潔說。

　　德州儀器中國區技術支持總監師英在接受《中國電子報》記者采訪時表示，在儲能領域，電池管理是其中的核心應用。電池管理系統(BMS)需要對每節電芯的電壓、電流和溫度進行實時、精確的數據采集。這些數據對于評估電芯的 SOC(充電狀態)和 SOH(健康狀態)至關重要。儲能系統中的數據通信通常采用 CAN 或 LIN 等成熟協議。采集的數據將被傳輸至 MCU，進行進一步的計算和狀態判斷，以實現對整個儲能系統的高效管理。

　　作者：姬曉婷　　來源：中國電子報、電子信息產業網