3、2025年光伏IGBT市场规模将达百亿元
2021年我国新增光伏发电装机量达到54.88GW,连续9年稳居世界首位。中国光伏行业协会还预计2022 年我国光伏新增装机量将达75G~90GW,2022-2025 年我国年均新增光伏装机量达到83GW~99GW。与此同时,出口市场也不断增长。日前,欧盟发布能源独立路线图,力求从天然气开始,在2030年前摆脱对俄罗斯的能源进口依赖。3月15日,欧盟理事会通过了“碳边境调节机制(CBAM)”。专家认为,欧洲大概率会加速光伏布局与应用,今年欧盟光伏新增装机量可能会超出预期。
在此情况下,作为光伏逆变器核心器件的IGBT,市场空间也被极大拓展。对此,赛晶科技董事会主席项颉就指出,目前世界各国对气候变暖的严峻性和迫切性已经有了共识,包含中国在内的许多国家相继出台“碳中和”目标。为了达成这一目标,需要在发电、输配电和用电等环节均采取相关的措施。这样就需要在能源和产业结构、技术和标准,以及配套的政策等诸多方面,构建可持续发展的绿色能源发展体系。作为光伏逆变器中的核心元器件,IGBT一定会受到这一市场发展的直接带动。
未来十年,电动化和数字化将成为产业和社会发展的重要推动力。电动化涉及发电、输变电、储能、用电在内的电力价值链各个环节,而光伏是其中的发电环节。包括IGBT在内的功率半导体在整个电力价值链中扮演着重要角色。随着电动化的推进,未来功率半导体的市场规模将会不断成长。
值得注意的是,逆变器中IGBT等电子元器件使用年限一般为10年-15年,而光伏组件的运营周期是25年,所以逆变器在光伏组件的生命周期内至少需要更换一次。这也进一步扩大了IGBT在光伏系统中的使用量。
项颉估算,2021年中国光伏市场对IGBT的需求约为15亿元。如果加上中国逆变器厂家出口逆变器的需求,这一规模近40亿元。随着市场对可再生能源需求的提升,对IGBT需求也将持续增长,预计到2025年,新增装机容量加上替换装机容量的IGBT需求将达百亿元规模。
4、SIC或可代替IGBT
由于逆变器的半导体材料构成更为分散,多数并非专供。近两年新能源汽车市场的火爆也让许多人担心是否存在抢“芯”的问题。
上述工作人员提到,如果公司资源有限的话,这得看各家公司的分配策略。“汽车和逆变器的芯片材料区别不大,但汽车的利润可能更高。”
“国内的半导体厂商不会因为汽车市场爆发而减少光伏逆变器的生产”,国内厂家已经有量产的产品应用在光伏逆变器中,而汽车市场是一个新兴爆发的市场,绝大部分产品都还在开发中,所以不会相互占用产能。
东方证券研报提到,在光伏领域,SiC器件可有效提高光伏逆变器性能,有望逐步替代硅基IGBT成为逆变器核心。
SiC是新一代的功率器件,比较适合(高耐压的产品),可以替换部分IGBT。
相比于硅基IGBT,SiC具有更低的导通损耗、更低的开关损耗、无电流拖尾现象、高开关速度等优点,并且可以在高温等恶劣的环境中工作,有利于提高光伏逆变器使用寿命及提高效率。
根据SiC芯观察数据,采用SiC器件,光伏逆变器的转换效率可从硅基的96%提升至SiC MOSFET的99%以上,能量损耗降低50%以上,设备循环寿命提升50倍。随着未来应用于光伏领域的SiC逐渐成熟,渗透率进一步提升,其有望逐渐替代硅基IGBT在光伏逆变器上的应用。
而国内光伏逆变器厂商加快布局,也为SiC国产化提供历史性机遇。
国内较早进入SiC领域的华润微(688396.SH)在投资者关系活动记录中提到,公司SiC上半年销售额主要以SiC二极管产品为主,SiCMOS也已批量销售,主要应用在充电桩、光伏逆变器、工业电源、新能源汽车等。
未来随着新能源替代传统燃料进程加速,逆变器向高效率、高功率密度、高可靠性等方向发展,SiC器件有望受益于本土供应链优势,迎来发展良机。据东方证券研报,SiC芯观察数据显示,2020年SiC光伏逆变器占比为10%,预计2035年占比将达到75%,未来空间十分广阔。
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