效率直逼99%！国产SiC让储能系统回本周期缩短2年

电子发烧友网报道（文/黄山明）当前，SiC芯片已经在储能系统中得到了广泛应用，并且发展呈现出快速增长的趋势，其技术优势和市场潜力逐渐显现。
 
SiC材料凭借其宽禁带特性，在高温、高压和高频场景下表现优异，显著提升了储能系统中逆变器、PCS等电力电子设备的效率。比如一些采用SiC的储能系统可减少能量转换损耗，提升整体能效，预计未来三到五年内功率密度将提升30%以上。
 
同时其工作温度可达200°C以上的耐高温性能使SiC在储能设备中更稳定，同时体积和重量的减少有助于优化储能系统集成，尤其在光储一体化项目中更具竞争力。
 
尤其目前行业内已经开始转向8英寸晶圆，加上技术的提升，不仅推动SiC芯片良率提升至90%以上，还逐步降低生产成本。预计2025年国产SiC芯片价格降幅达30%，推动其在储能领域的规模化应用。
 
值得一提的是，采用SiC模块的PCS效率可从传统IGBT的96% 提升至99%以上，功率密度提高35%-50%，显著缩短储能系统投资回报周期（1-2年）。2025年国产SiC模块成本已与进口IGBT模块持平，叠加规模化生产，加速行业渗透。
 
近期储能SiC新品
 
近期不少企业也相继推出了一些储能相关的SiC产品，例如AOS公司准备在2025年推出的第三代SiC MOSFET，相比上一代产品，通过缩小MOSFET芯片内部单元之间的距离，能够在相同的芯片面积内集成更多的单元。这不仅显著提高了器件的整体电流承载能力，有效降低了单位面积上的导通电阻。
 
在相同的工作条件下，这种设计能够更高效地传导电流，从而减少能量损耗和发热，提升了整体系统的能效比。
 
同时，AOS还改进了器件的雪崩耐受性，使其在应对电感负载引起的瞬态电压和电流尖峰时表现更加出色。增强的雪崩耐受性意味着器件能够承受更高的非箝位电感开关能量，从而增强了设备在高应力环境下的可靠性和耐用性。
 
国内方面，基本半导体近期推出了SiC MOSFET模块BMF240R12E2G3在125kW工商业储能PCS中展现高频高效、高温稳定特性。效率表现上，在125kW的100%负载上效率可达99.1%，较IGBT方案提升3%，在120%负载情况下，效率为98.5%，满足工商业高负荷需求。
 
参数上，电压/电流为1200V/240A，导通电阻为5.5mΩ（25℃），开关频率32-40kHz（可选），结温范围在-40~175℃，而行业主流通常为-40~150℃。
 
动态特性上，150℃时Eon较25℃下降35%，高温重载效率显著提升。而VSD仅1.35V，较普通SiC MOSFET降低30%，浪涌电流抵御能力提升50%。
 
稳定性上，通过BTD5350MCWR驱动芯片实现米勒钳位保护，搭配BTP1521F电源芯片提供“-4V负偏压”，防止误触发；TR-P15DS23 变压器实现4W隔离供电，确保恶劣环境下驱动稳定性，整体方案通过AQG324认证。
 
小结
 
全球SiC器件产业正经历从技术垄断到多极竞争的变革。国际IDM厂商凭借先发优势主导高端市场，国内企业通过成本控制与技术创新快速崛起。目前国产SiC模块单价已与IGBT持平，规模化生产后进一步摊薄成本。全生命周期成本优势显著，工商业储能回本周期缩短至1-2年。未来，随着8英寸衬底量产、车规级验证加速及光储一体化爆发，国产SiC器件有望在全球市场实现弯道超车，助力双碳目标达成。