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IGBT 是光伏逆變器實(shí)現(xiàn)DC/AC核心器件

光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵部件。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電過程中，光伏陣列所發(fā)的 電能為直流電能，然而許多負(fù)載需要交流電能。光伏逆變器將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流 電通過電力電子變換技術(shù)轉(zhuǎn)換為生活所需的交流電，是光伏電站最重要的核心部件之一， 是太陽(yáng)能和用戶之間聯(lián)系的必經(jīng)之路。光伏逆變器需要保證輸入電網(wǎng)的電能質(zhì)量（如諧 波含量、直流分量、電壓、頻率、相位等）符合要求。

光伏逆變器主要由輸入濾波電路、DC/DC MPPT 電路、DC/AC 逆變電路、輸出濾 波電路、核心控制單元電路組成。逆變器的工作原理是通過 IGBT 等功率半導(dǎo)體開關(guān)器 件的開通和關(guān)斷作用，把直流電能變換成交流電能的。電路中都使用具有開關(guān)特性的半 導(dǎo)體功率器件，由控制電路周期性地對(duì)功率器件發(fā)出開、關(guān)脈沖控制信號(hào)，控制各個(gè)功 率器件輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，再經(jīng)過變壓器耦合升壓或降壓后，整形濾波輸出符合要求的交流電。

IGBT 在光伏逆變器中主要應(yīng)用在 DC/DC 升壓和 DC/AC 逆變電路中。IGBT 全稱 為絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT（雙極型三極管）和 MOSFET（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管） 組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 GTR 的 低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。能夠根據(jù)工業(yè)裝置中的信號(hào)指令來調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、 頻率、相位等，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控的目的。

光伏裝機(jī)量增長(zhǎng)將拉動(dòng)IGBT需求爆發(fā)

國(guó)家在“十四五”期間將堅(jiān)持清潔低碳戰(zhàn)略方向不動(dòng)搖，加快化石能源清潔高效利 用，大力推動(dòng)非化石能源發(fā)展，持續(xù)擴(kuò)大清潔能源消費(fèi)占比，推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型， 為如期實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)創(chuàng)造基礎(chǔ)。光伏發(fā)電作為綠色環(huán)保的發(fā)電方式，符合國(guó)家能源改 革以質(zhì)量效益為主的發(fā)展方向，國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)面臨廣闊的發(fā)展前景。

2025 年光伏逆變器用 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá) 105 億元。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì) 預(yù)測(cè)，2025 年全球光伏逆變器新增裝機(jī)量有望達(dá) 330GW，假設(shè) 2025 年光伏逆變器替換 裝機(jī)量為 42GW。按照 IGBT 占組串式逆變器 BOM 成本的 18%，以及占集中式逆變器 BOM 成本的 15%計(jì)算，預(yù)計(jì) 2025 年光伏逆變器 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將超百億。

光伏逆變器用 IGBT 單管和模塊規(guī)模測(cè)算

根據(jù) IHS Markit 數(shù)據(jù)，2020 年全球微型逆變器占比約為 1%；單相逆變器占比約為 9%；低功率三相逆變器（≤500KW）占比約為 56%；高功率三相逆變器（>500KW）占 比約為 34%。此處三相逆變器包含集中式逆變器和三相組串式逆變器。

2025 年 IGBT 單管和模塊市場(chǎng)空間分別為 40 億元和 65 億元。由于微型及單相逆 變器功率較小，假設(shè)全部采用 IGBT 單管方案；高功率三相逆變器假設(shè)全部采用 IGBT 模塊方案；對(duì)于低功率三相逆變器假設(shè) IGBT 單管和模塊方案各占 1/2。因此，我們預(yù)計(jì) 2025 年 IGBT 單管市場(chǎng)空間約為 40 億元，IGBT 模塊市場(chǎng)空間約為 65 億元。

原標(biāo)題：最硬核賽道：光伏IGBT有多香？