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01 第三代半导体技术的加速导入,将助力光伏储能系统进一步提效降本

随着全球环境不断恶化与化石能源耗尽,世界各国都纷纷找寻适合人类生存发展的新型能源,建设光伏储能项目是当下实行能源转型的重要措施。

第三代半导体具有高频、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射等特性,能促进光伏储能逆变器走向高效、高可靠性、低成本化,推动能源绿色低碳发展。

在光伏储能领域,第三代半导体发展如何?

图:2020、2025年第三代半导体在光伏储能市场规模

Source:拓墣产业研究院,2022/05

02 SiC将大量应用于大功率组串/集中式逆变器,GaN则更适合户用微型逆变器

随着光伏产业迈入「大元件、大逆变器、大跨度支架、大组串」时代,光伏电站电压等级从1000V提升至1500V以上,耐高压SiC功率元件将在组串式和集中式逆变器中大展身手。

对功率最多5kW的住宅用微型逆变器,GaN功率元件则更具优势,其不仅能显著改善整体转换效率,有效降低光电转换成本(LCOE),还让用户能更简单建构体积更小、重量更轻、更可靠的逆变器。

03 关键SiC衬底对第三代半导体发展至关重要,大厂争相布局

SiC衬底被视为第三代半导体核心原材料,其晶体生长缓慢且制程技术复杂,大规模量产实属不易,导电型衬底可生产SiC功率电力电子元件,而半绝缘型衬底则可用于制作GaN微波射频元件。此外,由于衬底制备难度高,因此其价值量也相对最大,SiC衬底成本占元件总成本约50%,更显其在产业链的重要性。

目前全球SiC市场供给牢牢把控在衬底厂商手中,Wolfspeed、II-VI与SiCrystal(ROHM旗下)合计占据近90%出货量。

Infineon、STM、Onsemi等IDM大厂均在积极向上游SiC衬底发展,期待完全掌握供应链,以强化竞争力;与此同时,环球晶、Soitec、SK siltron等硅晶圆厂也纷纷加入,意欲分一杯羹,因此SiC衬底争夺战将越打越烈,但产业格局最终将走向何方,相信不用很多年便能看到结果。

来源:化合物半导体市场


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