最近,特斯拉宣布在上海新建第三个工厂——储能超级工厂,初期规划1万台,但特斯拉的长远目标是30TW,约为2022年底全球已投运的新型储能的700倍。http://www.ic-bom.com/
SiC功率器件是特斯拉储能的关键技术,那么特斯拉储能对SiC产业的影响如何?能否复制当时Model 3推动SiC产业进程的光景?
在前段时间的发布会上,特斯拉动力总成副总裁柯林·坎贝尔旗帜鲜明的表示,他们将会把SiC技术应用到储能产品中。
坎贝尔是这样说的:“功率器件不仅仅是我们汽车的核心技术,也是我们充电桩和储能产品的核心技术。”
SiC行业人士分析认为,假设特斯拉的储能产品都采用SiC,其总需求将是特斯拉汽车用量的许多倍。
在储能领域,特斯拉对SiC产业推动是否会像2018年Model 3采用SiC MOSFET那样巨大?
实际上,飞锃袁建则从“光储一体化”角度来分析储能对SiC器件的需求。http://www.ic-bom.com/
他表示,光伏MPPT电路中,1200V SiC二极管(20A、30A)已经得到了广泛应用,随着组件电流的不断提升,40A、50A等更大电流的SiC二极管需求也会越来越多。除此之外,很多厂家也在逐渐将SiC MOSFET导入到光伏系统中。而且在双向DC/AC和双向DC/DC电路中,1200V和650V的SiC MOSFET有很大的需求。甚至未来SiC模块在大功率储能系统也有一定的市场。
据行业人士估算,目前SiC功率器件(主要为二极管)在储能领域的渗透率已经达到20%左右,随着SiC功率器件成本的下降,未来2年渗透率估计会超过50%。http://www.ic-bom.com/
SiC器件在储能应用中具有哪些优势?为何未来的渗透速度如此之快?
芯干线傅玥认为,相对于硅器件而言,SiC功率器件的开关频率更高、耐压更高、高温表现更稳定,这一切都决定了SiC功率器件将在未来的电力电子设备中被广泛应用,终端设备厂商都会利用SiC功率器件将开发体积更小、效率更高、电路更简洁、能量密度更高、系统工作更稳定的设备系统。
无论是发电测还是用电侧,储备设备都有提高能量转换、降低储能设施体积、提高储能产品可靠性的需求,基于SiC器件的优异特性,森国科杨承晋和纳微祝锦都认为,SiC器件是成为储能系统中常用的半导体器件之一,尤其是在储能DC-DC变换器及逆变器中都得到了广泛的应用。
由于新能源汽车需求的爆发,许多硅基IGBT企业将产能向汽车客户倾斜,导致光伏和储能的供应出现紧张的局面,甚至有逆变器企业抱怨“有钱都买不到货”。http://www.ic-bom.com/
这既是SiC MOSFET的机遇也是挑战。
尽管前景很光明,但SiC器件进军储能之路还有一些障碍需要扫平。
首先是成本问题。森国科杨承晋所认为,SiC器件在储能领域的主要挑战是如何进一步降低器件成本,低成本创新是目前面临的主要挑战。2023年森国科将继续更多采用国产材料用于器件设计,包括二极管和MOSFET,通过设计改进和工艺进步提升良率,通过提升良率进一步优化成本结构。http://www.ic-bom.com/
目前,SiC SBD产品逐渐在光伏、储能、直流充电桩模块、氢燃料电池DC-DC模块和UPS电源等行业投入使用,但是由于SiC MOSFET的应用还受到了限制,主要的问题在于可靠性。
由于储能领域的应用场景的特殊性,要求储能产品具有高可靠、高稳定性以及高效。芯干线傅玥认为,现阶段一些国产SiC MOSFET的可靠性和一致性不高,客户应用仍然处于行业爆发初期的低位,但是他相信,随着技术的发展,在不久的将来,SiC MOSFET一定会逐步走进所有的电力电子系统中。http://www.ic-bom.com/