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各大厂商积极推进相关产品应用我国光伏SiC器件行业需求基础良好

作者:小编    发布时间:2024-07-20 20:02:38    浏览量:

  SIC即碳化硅,是第三代半导体产业发展的重要基础材料,碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能,能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。SiC功率器件在光伏发电应用中,具有缩小系统体积、增加功率密度、延长器件使用寿命、降低生产成本等诸多优势,预计会逐渐取代硅基器件。

  根据观研报告网发布的《中国光伏SiC器件行业发展趋势分析与未来投资预测报告》显示,根据《High-efficiency PV inverter with SiC》研究,在50KW的组串式逆变器中,Si二极管被SiC二极管替代后有望实现0.3%的系统效率提升。使用全SiC MOSFET或SiC MOSFET与SiC SBD结合的功率模块的光伏逆变器,转换效率可从96%提升至99%以上,能量损耗降低50%以上,设备循环寿命提升50倍。

各大厂商积极推进相关产品应用我国光伏SiC器件行业需求基础良好(图1)

  随着国内光伏技术水平日渐成熟且持续革新,光伏发电成本显著下降,行业逐渐进入平价上网时代,装机规模呈现稳定增长趋势。根据数据显示,2023年1-8月,中国光伏发电装机容量50541万千瓦,同比增长44.4%;光伏发电新增装机容量11316万千瓦,同比增加6869万千瓦。

各大厂商积极推进相关产品应用我国光伏SiC器件行业需求基础良好(图2)

各大厂商积极推进相关产品应用我国光伏SiC器件行业需求基础良好(图3)

  目前,光伏逆变器的DC/DC升压电路、DC/AC逆变电路中均有SiC器件替代方案,在结合经济因素,主要有IGBT+SiC SBD和SiC MOSFET两类方案,应用端、功率器件及光伏逆变器厂商均纷纷积极推出相关产品,光伏SiC器件应用领域加速拓宽。例如,2021年,FraunhoferISE研发一款250KW的SiC 逆变器,可用于连接中压系统的公用事业规模的光伏项目,其运行转换效率为98.4%,可以节省高达40%的体积。

  适用于光伏逆变器的耐压为1200V的SiC型“CoolSiC产品群”产品投产

  积极推进SiCMOSFET的实用化,2014年8月开始量产输出功率为1000kW光伏逆变器

  采用SiC二极管的逆变器通过减少开关损耗和导通损耗,大幅降低了转换损失

  “全SiC-IPMT”电源调整器产品,只使用一个逆变器,可支持4.4kW的输出功率,将直流电力转换成交流电力的转换效率为98.0%

  组串逆变器采用了SiCMOS器件,并于2017年在组串式逆变器中实现规模化应用

  推出额定输出功率分别为155kW和165kW的用于光伏项目的组串式逆变器,均采用了SiC晶体管设计。与传统逆变器相比,采用SiC晶体管的逆变器具有更高的功率密度,更少的冷却需求和更低的整体系统成本

  推出了适用于太阳能逆变器应用的全SiC功率模块,已被全球领先的电源和热管理方案供应商台达选用,用于支持其M70A三相光伏组串逆变器,产品能实现高达98.8%的峰值能量转换能效

  研发了一款250KW的SiC逆变器,可用于连接中压系统的公用事业规模的光伏项目,其运行转换效率为98.4%,可以节省高达40%的体积

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  展望未来,假设分布式光伏占比逐年提高,而SiC器件只应用于该领域,SiC二极管渗透率快速增长,SiC模块的渗透率缓慢提升,所以预计2025年全球光伏SiC器件市场规模有望达5亿元,2022-2025年CAGR达54%。

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  数据显示,P型电池片市场份额近年来逐渐被N型电池片抢占,市场份额出现下滑,由2021年的91%下降至2023年的71%;而N型电池片市场份额逐年上升,2023年达到25.6%。未来,随着N型电池片制造工艺逐渐成熟和生产成本降低,其市场份额有望超过P型电池片,成为我国光伏电池片市场的主流产品。

  近年来,随着智能手机、电动工具、智能穿戴设备、无人机、电子烟、ETC、VR等新兴领域快速发展,我国消费电池出货量大幅增长。根据数据显示,2023年,全球消费锂电池出货量113GWh;中国消费电池行业出货量为49GWh,占全球出货量比为43.4%,2023年需求略有回暖,预计2024出货量将达到66GWh。

  根据相关资料可知,截至2023年12月31日,我国已有337个绿氢项目,其中2023年共新增186个氢能项目;从项目状态上看,除去已废止项目,当前共332个项目处于运行、在建或规划规划状态,其已披露的绿氢产能总量达489万吨/年,产能集中在内蒙古、河北、新疆、甘肃等地;

  近年来,我国生物柴油出口需求则持续旺盛,出口量呈现逐年增长态势,由2018年的31.45万吨上升至2023年的195万吨;净出口量也在逐年增长,由82.17万吨上升至2023年的169.88万吨。

  近年来全球氦气需求呈现稳步增长态势。2017-2023年全球氦气需求量由1.33亿平方米增长至1.79亿平方米,预计2026年全球氦气需求量达2.06亿立方米。

  由于下游应用分散,功能性硅烷的消费与世界经济的发展水平呈现正相关关系,消费增长的动力主要来源于新兴经济体的需求带动和新兴工业应用领域的开发。2018-2023年全球功能性硅烷消费量由41.6万吨增长至53.8万吨,CAGR为5.3%。

  尤其是,在下游蓬勃发展的背景下,各路资本和企业大量涌入碳纤维产业,投资热度持续高涨,产能大幅度提升。根据数据显示,2022年我国碳纤维供应量达4.5万吨,同比增长55.17%;截至2023年6月,国内碳纤维生产商总产能达到11.7万吨,较2021年末大幅增加。

  2024年1-6月我国啤酒产量约为1908.8万千升 同比增长0.1%

  2024年6月我国白酒产量同比增长2.2% 1-6月累计产量同比增长3%

  2024年1-6月我国房地产住宅开发投资累计值同比下降10.4% 其中上海市同比增长12.8%

  2024年1-6月我国房地产开发投资额累计值约为52528.83亿元 其中住宅投资占比75.93%

  2024年1-6月房地产开发企业到位资金同比下降22.6% 房地产开发景气指数92.11

  2024年1-5月我国乙烯进口量同比下降9.8% 出口量同比减少72.7%

  2024年1-5月我国PVC地板出口量同比增长10.8% 其中美国为主要出口目的国

  2024年1-6月我国磷矿石产量同比增长4.8% 其中湖北、云南、贵州分别排名前三

  2024年1-6月我国铁矿石原矿产量同比增长13.2% 其中河南省产量占比52.28%

  eFuse或为熔断器行业技术迭代方向 新能源汽车等新兴市场带来发展机遇

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