能源是工業(yè)的糧食、國民經濟命脈。在“碳達峰、碳中和”目標指引下,構建新型電力系統(tǒng)成為建設新型能源體系關鍵一環(huán)。在新能源產業(yè)快速發(fā)展情況下,儲能技術作為不可或缺的關鍵環(huán)節(jié),扮演著推動新型能源體系建設的重要角色。
(資料圖片僅供參考)
根據EVTank數據顯示,2022年全球戶用儲能新增裝機規(guī)模達15.6GWh,同比增長136.4%。高速增長的市場讓上市公司進入了快速盈利期。但是行業(yè)高速增長與2022年俄烏戰(zhàn)爭、能源緊張、極端天氣等相關,行業(yè)想要復制2022年的高增長顯然不容易,2023年儲能市場傳出增長放緩的聲音。
9月26日,第11屆年度EEVIA中國硬科技媒體論壇暨產業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會上,英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應用管理高級經理徐斌介紹戶用儲能的全球市場總覽,分析戶用儲能的發(fā)展,從英飛凌的角度看戶用儲能未來的趨勢和應用需求。
儲能在戶用領域大展身手
從全球角度看,氣候變化是人類當下重大挑戰(zhàn)。溫室效應、全球氣候變暖以及海平面上升,所有這一切都是跟二氧化碳排放量相關。根據權威機構IEA的調研,從1910年到2022年,過去一百年的時間,二氧化碳的排放量呈指數級遞增。
中國持續(xù)推進產業(yè)結構和能源結構調整,大力發(fā)展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設大型風電光伏基地項目,努力兼顧經濟發(fā)展和綠色轉型同步進行。“雙碳”戰(zhàn)略倡導綠色、環(huán)保、低碳的生活方式。
徐斌先生表示,在“雙碳”號召下,我國布局了很多風能、太陽能(000591)發(fā)電。但是新能源發(fā)電具有間歇性。新能源發(fā)電有時甚至被稱為垃圾電,因為不能很好地被電網應用,這時儲能顯得至關重要。
儲能可分成兩大部分,表前儲能和表后儲能。如今以光伏為代表的新能源發(fā)展勢頭迅猛,在表后儲能戶用部分自發(fā)自用,儲能可以承擔調峰作用。
戶用儲能發(fā)展迅猛
援引IHS的最新報告,在儲能近十年發(fā)展, CAGR可達到30.9%的增長。
首先,儲能市場目前市場只是暫時性低迷,在3—6個月庫存消耗完,戶用儲能還會朝著良性趨勢發(fā)展。
2022年戶用儲能安裝量大約在14000兆瓦,但實際出貨量可能接近18000兆瓦,因此2022年有差不多四千兆瓦的庫存積壓,也就是儲能逆變器或者儲能系統(tǒng)安裝商每家都有很多庫存。
2023年比2022年的發(fā)展相對緩慢的主要原因主要有以下幾個:1,受戰(zhàn)爭和能源危機影響。但隨著歐洲能源供需情況得到緩解,能源價格在2023年有很大回落。 2,跟經濟大環(huán)境有關。在歐洲、在北美,通脹會影響客戶裝戶用儲能的熱情。3,國外非常欠缺PV板,缺少光伏組件和儲能一體化系統(tǒng)安裝的有經驗或者合格的勞動力資質。
關于戶用儲能系統(tǒng)的發(fā)展,徐斌先生總結以下幾點:第一,未來光伏一定要搭配儲能。第二,不論是儲能系統(tǒng)的體積、重量、還是成本,這些相關的重要特性都跟功率轉換效率掛鉤。也就是說,如果效率做得足夠高,體積、成本等條件都會得到相應的提升。第三,戶用儲能系統(tǒng)限制了設備體積不能太大,如何選擇半導體元器件是十分重要的工作,
總結來說,未來光伏戶用儲能系統(tǒng)的能源轉換效率和功率密度是最制約產品競爭力的重要因素。如何應對這樣的高功率密度和最小溫升的挑戰(zhàn)呢?徐斌先生認為SiC MOS是答案。
徐斌先生總結第三代半導體有四點優(yōu)勢非常匹配當前戶用儲能方案需求:第一,可以提升效率;第二,SiC MOS的體積比較小,可以提升功率密度;第三,非常靈活,SiC MOS的pin腳或者使用方法都可以跟硅的系統(tǒng)做到無縫連接;第四,SiC MOS的Scalability非常好,從650V,到1200V,1700V都有。
業(yè)界領先的SiC MOS系列解決方案
徐斌先生稱,英飛凌在戶用儲能系統(tǒng)的產品包括功率器件、MOS、IGBT、IGBT模塊等,還可以提供MCU、安全保護芯片、電流傳感器等方案。整體戶用儲能領域,英飛凌可以提供一站式解決方案,幫客戶做最快最易用的設計。
徐斌先生補充道,在中低壓MOS方面,英飛凌有2個產品系列,StrongIRFETTM 、 OptiMOSTM。從產品性能來看,OptiMOSTM 6目前在全球是絕對遙遙領先。從兩個維度來看,一是從100V產品的RDS(on)來看,目前英飛凌可以做到2.2毫歐;第二,如果從ΔQg來看,指標比對手小差不多27%,比上一代產品小50%左右,所以說這個產品在性能上處于全球領先。
徐斌先生表示,客戶對650伏、750伏的產品非常感興趣,有Si、SiC、GaN器件。徐斌先生認為在低壓、功率比較小、開關頻率比較快的領域,推薦使用GaN的器件;在開關頻率沒有那么高,但功率等級比較高的領域,推薦使用碳化硅器件。
徐斌先生表示,英飛凌發(fā)布了第二代碳化硅MOS產品,以650V、57毫歐的產品做性能對比,第二代比第一代Qoss、Eoss、Ciss等性能降低差不多30%。另外一方面,第二代產品同時保留了易用性,比如V(GS)th,還是保持了很高的水準,差不多在4.5伏,這樣帶來的好處就是,客戶在0伏的時候就可以對這個器件進行關斷操作。
徐斌先生看好戶用儲能在歐洲、美國和中國的發(fā)展前景,目前歐洲戶用儲能方案更為普遍,中國由于電網穩(wěn)定可靠,未來戶儲主要在相對偏遠地區(qū)發(fā)展快一些,今年由于能源價格下跌,全球戶用儲能市場增長放緩,但是未來增長可期。
關鍵詞: