SiC和GaN技術(shù)將成為太陽能逆變器制勝關(guān)鍵

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Lux Research報告顯示，受太陽能模組的下游需求驅(qū)動，寬禁帶半導(dǎo)體——即碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）將引領(lǐng)太陽能逆變器隔離器市場在2020年達(dá)到14億美元，意味著其穩(wěn)定的復(fù)合增長率（CAGR）達(dá)到7%，略低于可再生能源和基于電網(wǎng)的能源設(shè)備的復(fù)合增長率9%。隨著GaN 和SiC器件進(jìn)入市場，將為小型系統(tǒng)帶來最大的競爭優(yōu)勢，如用于住宅和商業(yè)太陽能設(shè)施的微型逆變器和小型串式逆變器。這些強(qiáng)大的優(yōu)勢包括：更低的均化電力成本，提升通過租賃和電力購買協(xié)議而銷售的電能利潤，此外，這些器件還能改善性能和可靠性。

“采用寬禁帶半導(dǎo)體即碳化硅和氮化鎵，是太陽能逆變器的制勝之道，”Lux Research分析師Pallavi Madakasira表示，“采用SiC和GaN器件帶來的性能優(yōu)勢是如此之多，以至于逆變器廠商能夠在顯著降低均化電力成本的同時，收取更高的價格?！?/p>

GaN和SiC器件優(yōu)勢大點兵

為了理解GaN和SiC器件帶來的性能優(yōu)勢，Lux Research分析師建模了分別采用Si、SiC和GaN元器件的三種主要逆變器——微型逆變器、串式逆變器和中央逆變器。結(jié)果如下：

更小的逆變器實現(xiàn)更高效率

具有GaN和SiC隔離器的電力電子設(shè)備可將太陽能微逆變器和串式逆變器的效率提升到98%以上，目前普遍采用的硅器件無法做到。二極管可將能量收集效率提升1.5%以上，而晶體管則可以提升至4%以上。硅基氮化鎵（GaN-on-silicon）可提供最低成本的解決方案，而碳化硅基氮化鎵（GaN-on-SiC）和碳化硅基碳化硅（SiC-on-SiC）則可提供更高的效率。

微型逆變器將獲取最高溢價

SiC和GaN在微型逆變器領(lǐng)域具有最大的價格溢價能力（>0.10美元/Wp），卻不增加電力成本。盡管還是一個利基解決方案，但微型逆變器領(lǐng)域仍然具有吸引力，有望較早引入SiC和GaN方案并呈現(xiàn)出貨增長。

降低間接成本

GaN和SiC可以通過以下方式降低間接成本：降低無源元件的故障率、減小封裝和節(jié)省安裝成本。此外，它們優(yōu)良的導(dǎo)熱系數(shù)也可減小逆變器散熱器的尺寸。

行業(yè)整合臨近

行業(yè)洗牌后，像SMA和Power-One這樣在SiC技術(shù)早期處于領(lǐng)導(dǎo)地位的廠商沒有負(fù)擔(dān)的債務(wù)微不足道。而像Enecsys和mPowerSolar這樣的新廠商迫于壓力，要么利用SiC或GaN來吸收更多成本，否則就將在市場上失去立足之地。