傾佳電子楊茜分析在125kW工商業(yè)儲能變流器（PCS）應(yīng)用中，國產(chǎn)SiC（碳化硅）模塊全面取代傳統(tǒng)老舊IGBT模塊的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：

?

傾佳電子楊茜致力于推動國產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊，助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級！

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個必然，勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭：

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊的必然趨勢！

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管的必然趨勢！

傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢！

?

1. 效率與損耗優(yōu)勢

開關(guān)損耗低：SiC MOSFET的開關(guān)速度遠(yuǎn)高于IGBT，開關(guān)損耗（Eon/Eoff）顯著降低，尤其是在高頻（32-40kHz）應(yīng)用中，總損耗變化?。ㄈ?25kW負(fù)載下總損耗約200W，高溫下?lián)p耗甚至下降）。

高溫穩(wěn)定性：SiC材料耐高溫（結(jié)溫可達(dá)175℃），高溫下導(dǎo)通損耗增加幅度小，且開關(guān)損耗呈現(xiàn)負(fù)溫度特性（隨溫度升高而下降），而IGBT高溫性能劣化明顯。

低導(dǎo)通電阻：SiC模塊的導(dǎo)通電阻（RDS(on)）僅為5.5mΩ（如BMF240R12E2G3），遠(yuǎn)低于IGBT，導(dǎo)通損耗更低。

2. 功率密度與體積優(yōu)化

尺寸縮減：SiC機型尺寸為680x220x520mm，相比IGBT機型（780x220x485mm）更緊湊，功率密度提升25%，支持儲能一體柜容量升級（如125kW/250kWh系統(tǒng)僅需8臺柜體）。

散熱需求降低：SiC的高效散熱設(shè)計（如Si3N4陶瓷基板）和低熱阻封裝，減少散熱系統(tǒng)體積，降低散熱成本。

3. 系統(tǒng)成本與經(jīng)濟(jì)效益

初始成本降低：采用SiC模塊后，儲能系統(tǒng)初始成本降低5%（如1MW/2MWh系統(tǒng)節(jié)省5%成本）。

投資回報周期縮短：效率提升（平均效率提升19%）和能量密度優(yōu)化，使儲能系統(tǒng)相對老舊IGBT模塊方案投資回報周期縮短2-4個月。

維護(hù)成本低：SiC器件壽命長，抗功率循環(huán)能力優(yōu)異（Si3N4基板通過1000次溫度沖擊無分層），可靠性高于老舊IGBT模塊方案。

4. 高頻與動態(tài)性能

高頻應(yīng)用適配：SiC模塊支持40kHz以上高頻開關(guān)，減少無源器件（電感、電容）體積，提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。

反向恢復(fù)特性優(yōu)：SiC內(nèi)置肖特基二極管（SBD），反向恢復(fù)電荷（Qrr）和能量（Err）遠(yuǎn)低于IGBT體二極管，降低逆變/整流過程的損耗和EMI風(fēng)險。

5. 驅(qū)動與系統(tǒng)集成

專用驅(qū)動方案：基本半導(dǎo)體提供配套驅(qū)動板（如BSRD-2423-E501）和芯片（如BTD5350MCWR），集成米勒鉗位功能，抑制SiC MOSFET誤開通，確保開關(guān)安全。

簡化拓?fù)湓O(shè)計：半橋兩電平拓?fù)淙〈鷱?fù)雜的三電平IGBT方案，減少器件數(shù)量，降低控制復(fù)雜度。

6. 材料與封裝技術(shù)

先進(jìn)封裝材料：采用Si3N4陶瓷基板（導(dǎo)熱率90W/mK，抗彎強度700N/mm2），優(yōu)于IGBT的Al2O3（24W/mK）和AlN（170W/mK但易分層），提升散熱和可靠性。

集成化設(shè)計：模塊內(nèi)部集成NTC溫度傳感器和SBD二極管，簡化外圍電路設(shè)計。

?

?

結(jié)論

國產(chǎn)SiC模塊（如BASiC基本股份）通過高效率、高功率密度、高溫穩(wěn)定性和系統(tǒng)級成本優(yōu)化，全面超越傳統(tǒng)老舊IGBT方案。其技術(shù)優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在性能參數(shù)上，更通過配套驅(qū)動和封裝技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)集成化，推動工商業(yè)儲能向高效、緊湊、低運維成本方向發(fā)展。隨著SiC產(chǎn)業(yè)鏈成熟和規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)，國產(chǎn)SiC模塊取代老舊IGBT模塊方案成為儲能變流器的核心器件，加速儲能變流器PCS行業(yè)技術(shù)迭代。

審核編輯 黃宇