市場觀點：碳化硅產(chǎn)品在光伏逆變器市場中占比持續(xù)提升

光伏逆變器是可以將光伏（PV）太陽能板產(chǎn)生的可變直流電壓轉換為市電頻率交流電（AC）的逆變器，可以反饋回商用輸電系統(tǒng)，或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。光伏逆變器中機構件成本占比最高，為25%，電感、半導體器件成本占比均為13%。
光伏逆變器成本占比情況

按照技術路線和功率水平，光伏逆變器可分為集中式逆變器、組串式逆變器、模塊化逆變器、微型逆變器。目前市場上集中式逆變器、組串式逆變器占比較高，分別為45%、42%。
光伏逆變器分類
光伏逆變器細分市場占比情況
從全球市場來看，近年來全球光伏逆變器出貨量持續(xù)增長。數(shù)據(jù)顯示，全球光伏逆變器出貨量由2011年的36GW增長至2020年的156GW，預計2025年全球光伏逆變器出貨量將達388GW。
2011-2025年全球光伏逆變器出貨量、增速及預測

  2.碳化硅占比有望進一步提升  
碳化硅（SiC）在太陽能發(fā)電應用中比硅具有多種優(yōu)勢，其擊穿電壓是傳統(tǒng)硅的十倍以上， SiC器件還具有比硅更低的導通電阻，柵極電荷和反向恢復電荷特性，以及更高的熱導率。這些特性意味著SiC器件可以在比硅等效器件更高的電壓，頻率和電流下切換，同時更有效地管理散熱。
MOSFET在開關應用中受到青睞，因為它們是單極器件，這意味著它們不使用少數(shù)載流子。既使用多數(shù)載流子又使用少數(shù)載流子的硅雙極型器件（IGBT）可以在比硅MOSFET高的電壓下工作，但是由于它們在切換時需要等待電子和空穴重新結合以及耗散重組能量，因此其開關速度變慢。
硅MOSFET廣泛用于高達300V的開關應用中，高于該電壓時，器件的導通電阻上升，設計者不得不轉向較慢的雙極器件。SiC的高擊穿電壓意味著它可以用來制造比硅中可能的電壓高得多的MOSFET，同時保留了低壓硅器件的快速開關速度優(yōu)勢。開關性能也相對獨立于溫度，從而在系統(tǒng)升溫時實現(xiàn)穩(wěn)定的性能。
由于功率轉換效率與開關頻率直接相關，因此，SiC既可以處理比硅更高的電壓，又可以確保高轉換效率所需的超高轉換頻率，因此實現(xiàn)了雙贏。
同時，SiC的導熱系數(shù)也是硅的三倍，可以在更高的溫度下運行。硅在175℃左右就無法正常運行，甚至在200攝氏度時直接會變成導體。而SiC直到1000℃左右才發(fā)生這種情況。
可以通過兩種方式利用SiC的熱特性。首先，它可以用于制造功率轉換器，而該轉換器所需的冷卻系統(tǒng)要少于等效的硅系統(tǒng)。另外，SiC在較高溫度下的穩(wěn)定運行可用于空間非常寶貴的情況下制造密集的電源轉換系統(tǒng)，例如車輛和蜂窩****。
這些優(yōu)勢在太陽能轉換效率更高的功率升壓電路中發(fā)揮了重要作用。該電路設計為使太陽能電池陣列的輸出阻抗（隨入射光的水平而變化）與逆變器所需的輸入阻抗相匹配，以實現(xiàn)最佳的轉換。
碳化硅由于其特性提效顯著。

用于光伏逆變器中，有著高效發(fā)電、安全可靠、高功率密度和節(jié)省投資等優(yōu)勢。

當前，從行業(yè)發(fā)展趨勢來看，采用碳化硅器件可有效提高光伏發(fā)電轉換效率，碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET與碳化硅SBD結合的功率模塊的光伏逆變器，轉換效率可從96%提升至99%以上，能量損耗降低50%以上，設備循環(huán)壽命提升50倍。

全球光伏逆變器競爭格局
現(xiàn)階段全球光伏逆變器市場集中度較高，華為、陽光能源、SMA等前十大廠商總占比達73%，其中華為市占率位居第一，為20.4%，陽光能源、SMA市占率分別為12%、7.4%。

近年來也有越來越多的國際半導體及系統(tǒng)公司投資碳化硅光伏逆變器，碳化硅產(chǎn)品有望替代硅基器件光伏逆變器。

數(shù)據(jù)顯示，2020年，碳化硅光伏逆變器占比為10%，預計2025年碳化硅光伏逆變器占比將達到50%，2048年達到85%。
據(jù)悉，國內的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也逐漸將產(chǎn)品導入到光伏市場，三安、瞻芯、泰科天潤等企業(yè)都已經(jīng)與國內主流的光伏逆變器生產(chǎn)企業(yè)進行合作，期待光伏市場的逐步擴大能繼續(xù)帶動國產(chǎn)碳化硅器件的應用！