微型逆变器爆发式增长，哪些核心元器件将受益

电子发烧友网报道（文/李宁远）在很多日常电气设备的使用场景中，逆变器都充当了不可或缺的重要角色。逆变器的应用场景非常多，常规的比如汽车旅游、野外作业、应急电源供电等等。而光伏和储能产业作为实现碳达峰、碳中和的重要支柱产业之一，近年来市场规模稳步增长，这个火爆的市场也带动了逆变器行业的发展。
 
在光伏储能的应用里，大致上有三类逆变器集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器。集中式逆变器系统总功率大，一般为兆瓦级别，在大型光伏系统中应用。组串式逆变器功率都相对较小，采用模块化设计灵活度很高。
 
异军突起快速增长的微型逆变器
 
微型逆变器其实很早前就在行业内出现了，这个微型是相对于集中式逆变器而言的，微型逆变器的功率一般在1000瓦左右。不同于传统光伏逆变是将所有DC串并联后进行统一的逆变，微型逆变器是对每个组件进行独立的逆变控制，有着很多优势。
 
但很长一段时间以来，微型逆变器受制于成本、适用场景等各方面因素，与集中式逆变器和组串式逆变器相比，应用范围相当有限，往往只会被作为特定市场和特定应用场景的一种选择。
 
根据CPIA调研数据，2021年光伏逆变器市场中组串式逆变器占据69.6%的市场份额，集中式逆变器占27.7%的市场份额，微型逆变器加上集散式逆变器才占2.7%。
 
虽然份额占比目前不高，但是近三年微型逆变器的出货量都在稳步上升，而且增速持续在提升。根据Wood Mackenzie统计的全球微型逆变器出货量，2021年微型逆变器出货量创历史新高，达到3.61GW，同比上涨58.3%，微型逆变器在光伏市场上的渗透率正逐年上升。
 
近两年光伏产业的火热是有目共睹的，国内外逆变器厂商出货量翻倍增长的也不在少数，其中微型逆变器的增速更是远超其他逆变器。根据Wood Mackenzie统计预测，2021年全球微型逆变器市场规模为49.7亿元，预计2025年微型逆变器市场规模将达到255.1亿元，年均复合增速超过50%，市场火热程度可见一斑。
 
优秀的逆变性能，更高的技术门槛
 
微型逆变器能够在近几年爆发式增长，既得益于相关政策的扶持，也和其本身的优异特性离不开关系。前面说到，不同于传统光伏逆变是将所有DC串并联后进行统一的逆变，微型逆变器是对每个组件进行独立的逆变控制，这极大提高了整个系统的安全性。而且单个组件出现故障后，并不会影响到整个光伏系统。
 
另外，对单独的光伏组件进行逆变控制，能够实现对每一个光伏组件的单独最大功率点跟踪，在合并前将每个光伏组件的功率调整至最大，大大降低因为短板效应带来的功率损失，因此微型逆变器在整体的发电效率是很有优势的。
 
优秀的性能背后是微型逆变器更高的技术门槛，功率密度和散热的权衡在任何电源系统中都是难题，在微型逆变器中更是如此，在小体积下如何兼顾大功率密度和散热是既考验上游硬件的设计也考验逆变器厂商控制程序的技术积累。
 
火爆的微型逆变器带动上游核心器件增长
 
微型逆变器需要用到的电子元器件很多，IGBT和MOSFET等功率器件、MCU主控、驱动肯定是必不可少的，电容、电阻、电感等磁性元件在逆变器中也有大量的应用，并在相当大的程度上影响着逆变性能，此外还有电流传感器、直流开关、AC连接器、DC连接器、散热器等等零部件。随着微型逆变器渗透率提高，这些核心器件的市场也将随之扩大。
 
其中功率器件的应用和其他市场上的并无二致，全球头部逆变器厂商大都是选用英飞凌、ST、安森美这些国际厂商的器件。国内功率厂商也有一些在逆变器应用上，效果还不错，但还处于放量前期。
 
PQ主变压器、互感器、差模电感和共模电感四大类磁性器件在微型逆变器中也是很经典的组合，在500W反激式电路拓扑架构中很常见。目前行业内厂商在这一方向上都是在往宽频宽温低损上去做，尽可能提高整体转换效率。目前一些国内磁性元件厂商已经可以将转换效率做的很高。
 
DC连接器也是随着逆变器迅速增长的一类零部件，不同于其他应用场景的连接器系统，光伏逆变器系统一旦连接器接头接点松脱接触不良，就极易引起直流拉弧现象，产生严重事故。解决安全性上的风险后，降低接触电阻，提高能量传输效率是DC连接器一直以来的技术发展风向，国内厂商都是沿着这个趋势在发展。
 
小结
 
目前国产品牌在微型逆变器上势头非常强劲，上下游相关供应链企业的大力投入和核心器件性能的升级会进一步加速微型逆变器在光伏市场的渗透，未来发展空间很大。