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航微能源总工程师韩鹤光：第三代半导体技术引领储能PCS新发展

2024-12-24 14:13:01 来源：航微能源

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简介：航微能源总工程师韩鹤光在行业年会上发表演讲，强调第三代半导体技术在储能PCS中的应用潜力。他指出，第三代半导体材料如氮化镓和碳化硅因其更快的开关速度和更好的热稳定性，在高功率应用领域具有巨大发展空间。航微能源已推出全球首款集成SiC模块化PCS，推动储能系统向更高效率、更高功率密度发展。

在储能行业的快速发展中，储能系统的关键部件技术正经历着日新月异的变化。特别是储能变流器（PCS），作为储能系统的核心组件，其技术的持续迭代升级显得尤为关键。航微能源总工程师韩鹤光在最近的行业年会上发表了主题演讲，聚焦第三代半导体在储能PCS中的应用与挑战，深入剖析了第三代功率半导体的技术特点、优势及其在航微能源相关产品中的应用。

半导体技术经历了三代演变，每一代半导体材料都有其独特的应用场景和优势。第一代半导体以硅和锗为代表，第二代以砷化镓和磷化铟为代表，而第三代则是以氮化镓和碳化硅为代表的材料。第三代半导体具备更快的开关速度、更好的热稳定性，这使得它们在高功率密度应用领域具有巨大的发展空间。

在储能PCS的应用方面，碳化硅和氮化镓的开关频率远高于传统硅，这对PCS的分布参数影响很大。目前，小功率家用储能PCS和工商业储能PCS是主流应用。小功率家用储能PCS的功率范围是3-15kW，较适合使用氮化镓，开关频率最高可达100-200kHz。工商业储能PCS的功率最高可达150kW，如果使用碳化硅，开关频率可达60kHz；组串式PCS可达450kW，开关频率可达30kHz；而集中式和高压直挂式的功率较大，开关频率较低，一般在几百-几kHz之间。

由于工艺限制，目前氮化镓适用于900V以下的场合，而碳化硅在1000V以上的场合具备优势。氮化镓在家储类应用中具有优势，而碳化硅在工商和组串式PCS中具有优势。对于集中式和高压直挂式，硅基器件仍然具有优势。

随着第三代功率半导体技术的进步，更高电压、更高转换效率、更高功率密度的PCS产品得到进一步发展。航微能源今年正式发布了全球首款集3S深度集成、支持多机并联、100%不平衡负载的“准谐振软开关SiC模块化PCS“，以此高效储能系统为基础，将电池、电池管理系统BMS、高效率储能变流器、能量管理系统、热管理系统集成于单个标准化室外机柜，形成一体化的高效储能系统。

该款一体化储能系统具有效率高、功率密度高、体积小、噪音小、生产效率高等优势，采用整体保温、优化风道设计和智能温控技术，99%区域具备保温隔热处理，空调热损耗减少20%；高效率储能变流器和电池组串的最优拟合技术让系统最高效率＞90%。

航微能源总工程师韩鹤光的演讲强调了第三代半导体技术在储能PCS中的重要性和应用前景。随着技术的不断进步和产品的不断升级优化，航微能源正逐渐迈上通往高科技、高效能、高质量的发展道路，持续催生新技术、新模式、新动能，为能源储存和新能源应用领域的发展作出更大的贡献。