國內(nèi)廠商作為全球光伏逆變器行業(yè)領(lǐng)軍者，為碳化硅器件本土化提供便利條件。近年來，光伏逆變器市場格局發(fā)生巨大變化，國內(nèi)逆變器廠商從追隨者轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)軍者。根據(jù)伍德麥肯茲數(shù)據(jù)，2020 年在全球逆變器出貨排名前十中，有六家來自中國的供應商，分別是華為、陽光電源、古瑞瓦特、錦浪科技、上能電氣和固德威。華為逆變器出貨量占全球的23%，位列第一；陽光電源的出貨量占全球的19%，位列第二。
據(jù)Wood Mackenzie數(shù)據(jù)，華為和陽光電源均已累計出貨超過100GW，逐漸走向領(lǐng)軍地位。碳化硅功率器件是光伏逆變器中的關(guān)鍵部件，價值量占比較高，國內(nèi)光伏逆變器市場的發(fā)展將帶來碳化硅器件需求增長。采用碳化硅方案可有效提高光伏逆變器轉(zhuǎn)換效率、提升功率密度、減少重量和體積。
碳化硅光電性能優(yōu)越，SiC的帶隙寬度大約是硅的3 倍，其導熱率為硅的3.3 倍，寬禁帶使得其可在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運行，較高的導熱系數(shù)意味著碳化硅的器件可以縮小冷卻結(jié)構(gòu)，減小系統(tǒng)重量和體積，如碳化硅二極管在開通過程中可基本實現(xiàn)零正向恢復電壓，在關(guān)斷過程中沒有過剩載流子復合過程，可以減小逆變器恢復損耗、提高開關(guān)效率。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，采用碳化硅方案的光伏逆變器，整體系統(tǒng)效率可提升1%-2%左右，能量損耗降低50%以上，體積和重量減少40%-60%左右，大幅降低系統(tǒng)度電成本及安裝維護成本?，F(xiàn)階段主要采用硅基IGBT+碳化硅SBD方案，碳化硅成本下降空間大，未來5年有望在光伏領(lǐng)域滲透率加速提升。
碳化硅MOS方案能夠明顯提升發(fā)電效率，但由于目前碳化硅模塊價格仍為硅基IGBT的3-4倍，成本高昂，現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)多采用硅基IGBT+碳化硅SBD混合方案，以SiC SBD替換FRD來降低恢復損耗、提高電源效率。根據(jù)各光伏逆變器龍頭公司官網(wǎng)，國際大廠紛紛布局碳化硅方案，如英飛凌、安森美、富士電機等國際大廠已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)?；瘧茫瑖鴥?nèi)陽光電源也在2014年推出第一款采用SiC MOSFET器件的光伏逆變器，并于2017年規(guī)?；瘧谩?/div>
隨著碳化硅生產(chǎn)技術(shù)的成熟，碳化硅成本將進一步下降，采用碳化硅方案提升轉(zhuǎn)換效率所創(chuàng)造的價值將抵消碳化硅成本，提高碳化硅在光伏領(lǐng)域的滲透率。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，隨著碳化硅成本的下降，2025年SiC在光伏逆變器領(lǐng)域的滲透率有望達30%-50%，預計其在光伏及儲能領(lǐng)域有近七十億級別市場，前景廣闊。
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