基本半導(dǎo)體SiC功率器件與全資子公司青銅劍驅(qū)動(dòng)方案在“十五五”電網(wǎng)主網(wǎng)核心設(shè)備固態(tài)變壓器(SST)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略價(jià)值評(píng)估
BASiC Semiconductor基本半導(dǎo)體一級(jí)代理商傾佳電子(Changer Tech)是一家專注于功率半導(dǎo)體和新能源汽車連接器的分銷商。主要服務(wù)于中國(guó)工業(yè)電源、電力電子設(shè)備和新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。傾佳電子聚焦于新能源、交通電動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,代理并力推BASiC基本半導(dǎo)體SiC碳化硅MOSFET單管,SiC碳化硅MOSFET功率模塊,SiC模塊驅(qū)動(dòng)板等功率半導(dǎo)體器件以及新能源汽車連接器。?

傾佳電子楊茜致力于推動(dòng)國(guó)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(jí)!
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個(gè)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模塊和IPM模塊的必然趨勢(shì)!
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和大于650V的高壓硅MOSFET的必然趨勢(shì)!
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(shì)!
隨著中國(guó)能源轉(zhuǎn)型步入“十五五”規(guī)劃(2026-2030年)的深水區(qū),國(guó)家電網(wǎng)公司預(yù)計(jì)將投入超過4萬億元人民幣用于固定資產(chǎn)投資,旨在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。這一歷史性的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)不僅僅是輸電容量的擴(kuò)容,更是一場(chǎng)從“源隨荷動(dòng)”向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)”的底層架構(gòu)革命。在此背景下,電力電子裝備的性能極限成為制約電網(wǎng)靈活性、穩(wěn)定性和效率的核心瓶頸。傳統(tǒng)的硅基(Si)功率器件在應(yīng)對(duì)高頻、高壓、高熱以及極端動(dòng)態(tài)響應(yīng)需求時(shí)已顯疲態(tài),而第三代半導(dǎo)體——碳化硅(SiC)及其配套的高性能驅(qū)動(dòng)技術(shù),正成為破局的關(guān)鍵。

傾佳電子楊茜剖析了**基本半導(dǎo)體(BASiC Semiconductor)的SiC功率模塊產(chǎn)品矩陣與基本半導(dǎo)體子公司青銅劍技術(shù)(Bronze Technologies)**的驅(qū)動(dòng)解決方案,在“十五五”電網(wǎng)四大核心投資方向——構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能、特高壓輔助系統(tǒng)、主網(wǎng)固態(tài)變壓器設(shè)備、配電網(wǎng)升級(jí)中的具體產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)。通過對(duì)技術(shù)參數(shù)、拓?fù)浼軜?gòu)、熱管理機(jī)制及系統(tǒng)級(jí)效益的詳盡分析,本報(bào)告論證了“基本半導(dǎo)體芯片+青銅劍驅(qū)動(dòng)”這一國(guó)產(chǎn)化生態(tài)組合,如何通過提供納秒級(jí)控制精度、極低的開關(guān)損耗以及卓越的熱耐受力,為新型電網(wǎng)的“柔性化”與“智能化”提供不可或缺的硬件基石。
1. 宏觀戰(zhàn)略背景:“十五五”電網(wǎng)的“雙高”挑戰(zhàn)與技術(shù)范式轉(zhuǎn)移
1.1 “十五五”電網(wǎng)投資的底層邏輯:從“保供”到“促消”
“十四五”期間,中國(guó)電網(wǎng)建設(shè)主要解決了新能源“發(fā)得出”的問題,而“十五五”的核心任務(wù)則轉(zhuǎn)向解決新能源“送得出、存得住、用得好”。國(guó)家電網(wǎng)規(guī)劃的4萬億投資,其核心驅(qū)動(dòng)力在于應(yīng)對(duì)“雙高”特性帶來的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn):即高比例可再生能源接入和高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用。

在這一階段,電網(wǎng)的物理形態(tài)將發(fā)生深刻變化:
慣量缺失危機(jī):隨著同步發(fā)電機(jī)組占比下降,電網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量顯著降低,頻率穩(wěn)定性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
形態(tài)復(fù)雜化:主干電網(wǎng)、配電網(wǎng)與微電網(wǎng)需要協(xié)同運(yùn)行,電力潮流由單向變?yōu)殡p向。
設(shè)備極致化:為了減少占地和提高能效,電力裝備正朝著高頻化、小型化、高壓化發(fā)展。
1.2 硅基時(shí)代的終結(jié)與碳化硅的崛起
在過去三十年里,硅基IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是電網(wǎng)電力電子設(shè)備的核心。然而,面對(duì)“十五五”規(guī)劃中提出的構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、直流配網(wǎng)等新需求,硅材料的物理極限已成為阻礙:
開關(guān)損耗瓶頸:硅IGBT的拖尾電流導(dǎo)致開關(guān)損耗大,限制了開關(guān)頻率通常在幾千赫茲(kHz)以內(nèi),無法滿足新型固態(tài)變壓器和高密度儲(chǔ)能變流器對(duì)幾十千赫茲的需求。
耐壓與阻抗矛盾:提高硅器件的耐壓值會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)通電阻急劇增加,降低系統(tǒng)效率。
熱管理限制:硅器件工作結(jié)溫通常限制在150℃以下,且熱導(dǎo)率較低,在應(yīng)對(duì)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能所需的短時(shí)強(qiáng)過載時(shí),極易發(fā)生熱擊穿。
相比之下,基本半導(dǎo)體所采用的第三代SiC技術(shù),憑借其3倍于硅的禁帶寬度、10倍的擊穿場(chǎng)強(qiáng)和3倍的熱導(dǎo)率,天然契合“十五五”電網(wǎng)對(duì)高壓、高頻、高密度的需求。而要釋放SiC的潛能,離不開基本半導(dǎo)體子公司青銅劍技術(shù)等提供的精密驅(qū)動(dòng)控制,二者共同構(gòu)成了新型電力系統(tǒng)的“肌肉”與“神經(jīng)”。
2. 構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能(Grid-Forming ESS):電網(wǎng)的新型“穩(wěn)壓器”與“慣量源”

構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能被視為“十五五”期間解決新能源并網(wǎng)穩(wěn)定性問題的關(guān)鍵技術(shù)。與傳統(tǒng)的跟網(wǎng)型(Grid-Following)儲(chǔ)能不同,構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能模擬同步發(fā)電機(jī)的電壓源特性,能夠主動(dòng)支撐電網(wǎng)電壓和頻率,提供虛擬慣量。
2.1 極強(qiáng)過載能力:SiC模塊的材料學(xué)勝利
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的核心技術(shù)指標(biāo)之一是過載能力。在電網(wǎng)發(fā)生故障(如短路)的瞬間,儲(chǔ)能變流器(PCS)需要輸出2-3倍的額定電流持續(xù)數(shù)秒至數(shù)分鐘,以維持系統(tǒng)穩(wěn)定,這不僅考驗(yàn)電池,更考驗(yàn)功率半導(dǎo)體的熱耐受極限。
基本半導(dǎo)體Pcore?2 ED3系列的技術(shù)貢獻(xiàn):
基本半導(dǎo)體推出的BMF540R12MZA3(1200V/540A)半橋模塊,是專為應(yīng)對(duì)此類嚴(yán)苛工況設(shè)計(jì)的。
低導(dǎo)通電阻帶來的熱裕度:該模塊在25℃時(shí)的典型導(dǎo)通電阻(RDS(on)?)僅為2.2 mΩ。在常規(guī)運(yùn)行時(shí),極低的導(dǎo)通損耗意味著芯片溫升極低,從而為故障工況下的瞬時(shí)過載預(yù)留了巨大的“熱容量”空間。相比同規(guī)格IGBT,其基礎(chǔ)運(yùn)行溫度可能低20-30℃,這在過載發(fā)生的最初幾秒內(nèi)至關(guān)重要。
氮化硅(Si3N4)AMB基板的決定性作用:構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能在執(zhí)行一次調(diào)頻或慣量響應(yīng)時(shí),功率器件會(huì)經(jīng)歷劇烈的溫度循環(huán)。傳統(tǒng)的氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)基板在頻繁的熱沖擊下容易發(fā)生銅層剝離。BMF540R12MZA3采用了高性能的Si3?N4? AMB陶瓷基板,其抗彎強(qiáng)度高達(dá)700 MPa,斷裂韌性為6.0 MPa?m1/2,是AlN基板的兩倍以上。這種材料選擇確保了模塊在承受數(shù)倍過載電流引發(fā)的急劇熱膨脹時(shí),內(nèi)部結(jié)構(gòu)依然穩(wěn)固,保障了電網(wǎng)資產(chǎn)在全生命周期內(nèi)的可靠性。
脈沖電流能力:根據(jù)數(shù)據(jù),該模塊的脈沖漏極電流(IDM?)高達(dá)1080A。這種瞬態(tài)爆發(fā)力是構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能模擬同步機(jī)“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”物理特性的硬件基礎(chǔ)。
2.2 毫秒級(jí)動(dòng)態(tài)響應(yīng):驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制
構(gòu)網(wǎng)型控制策略要求變流器在極短時(shí)間內(nèi)調(diào)整輸出電壓相量,這對(duì)驅(qū)動(dòng)板的信號(hào)傳輸速度和抗干擾能力提出了極高要求。
基本半導(dǎo)體子公司青銅劍2CP系列驅(qū)動(dòng)板的協(xié)同效應(yīng):
ASIC芯片組的低延遲優(yōu)勢(shì):青銅劍技術(shù)的2CP0225Txx和2CP0425Txx系列驅(qū)動(dòng)板采用了自研ASIC芯片組。相比通用邏輯門電路,ASIC方案顯著降低了信號(hào)傳輸延遲和抖動(dòng)。在構(gòu)網(wǎng)型控制中,控制回路的帶寬直接決定了虛擬慣量的響應(yīng)速度,低延遲驅(qū)動(dòng)使得儲(chǔ)能系統(tǒng)能更“逼真”地模擬同步機(jī)的物理特性。
米勒鉗位(Miller Clamp)防誤導(dǎo)通:SiC MOSFET的高開關(guān)速度(dv/dt > 50 V/ns)容易通過米勒電容在關(guān)斷管柵極產(chǎn)生感應(yīng)電壓,導(dǎo)致上下橋臂直通短路。對(duì)于需要頻繁快速調(diào)節(jié)功率方向的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能來說,這種風(fēng)險(xiǎn)極高。青銅劍驅(qū)動(dòng)板集成了有源米勒鉗位功能,在關(guān)斷期間將柵極電壓牢牢鉗位在負(fù)壓軌,徹底消除了電網(wǎng)擾動(dòng)工況下炸機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。
軟關(guān)斷(Soft Turn-off)保護(hù):當(dāng)電網(wǎng)故障導(dǎo)致流過SiC模塊的電流激增時(shí),若直接硬關(guān)斷,巨大的di/dt會(huì)在雜散電感上產(chǎn)生極高的電壓尖峰,擊穿器件。青銅劍驅(qū)動(dòng)器具備多級(jí)軟關(guān)斷功能,在檢測(cè)到短路時(shí)緩慢降低柵極電壓,限制電壓尖峰,確保昂貴的SiC模塊在電網(wǎng)最脆弱的時(shí)刻能夠“全身而退”并迅速以此重啟支撐電網(wǎng)。
3. 特高壓(UHV)輸電:輔助系統(tǒng)的能效革命與可靠性重塑
雖然特高壓直流輸電(UHVDC)的主換流閥目前仍主要依賴晶閘管或壓接式IGBT,但在維持換流站運(yùn)行的關(guān)鍵輔助系統(tǒng)(如閥冷系統(tǒng)電源、站用電系統(tǒng)、耗能裝置等)中,SiC技術(shù)正在引發(fā)一場(chǎng)靜悄悄的革命。

3.1 輔助電源系統(tǒng)的高壓化與高頻化
特高壓換流站的輔助電源往往直接取自高壓直流母線或經(jīng)由多級(jí)降壓,工況極其惡劣。傳統(tǒng)的硅基方案需要多級(jí)串聯(lián)或笨重的工頻變壓器,效率低且維護(hù)復(fù)雜。
基本半導(dǎo)體高壓分立器件的應(yīng)用: 基本半導(dǎo)體的1200V甚至更高電壓等級(jí)(如1700V)的SiC MOSFET分立器件(TO-247封裝),允許輔助電源采用更簡(jiǎn)潔的反激(Flyback)或LLC拓?fù)渲苯釉谳^高電壓下工作。
減少級(jí)數(shù),提升可靠性:由于SiC的高耐壓特性,可以減少串聯(lián)器件的數(shù)量。在特高壓站點(diǎn),元器件數(shù)量的減少直接對(duì)應(yīng)著MTBF(平均故障間隔時(shí)間)的提升。輔助電源的可靠性直接關(guān)系到主閥控系統(tǒng)的安危,SiC的高溫穩(wěn)定性(Tj=175℃)使其在換流閥廳的高溫環(huán)境下依然能穩(wěn)定工作,降低了冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
寬電壓輸入適應(yīng)性:特高壓線路在投切或故障時(shí),母線電壓波動(dòng)巨大?;景雽?dǎo)體SiC器件寬廣的安全工作區(qū)(SOA)和雪崩耐受能力,使其能夠承受電網(wǎng)波動(dòng)帶來的電壓沖擊。
3.2 柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)與STATCOM的演進(jìn)

為了支撐特高壓線路的電壓穩(wěn)定,靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)被大量部署。
基本半導(dǎo)體子公司青銅劍3300V驅(qū)動(dòng)技術(shù)的戰(zhàn)略儲(chǔ)備: 雖然目前的STATCOM主流仍使用硅IGBT,但向更高功率密度發(fā)展的趨勢(shì)明顯。青銅劍推出的1QP0635Vxx驅(qū)動(dòng)核,明確支持3300V電壓等級(jí)的IHM封裝模塊。這意味著國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)鏈條已經(jīng)為未來3300V SiC模塊在FACTS裝置中的應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。
光纖控制與高絕緣:對(duì)于接入10kV-35kV甚至更高電壓等級(jí)的STATCOM鏈節(jié),信號(hào)傳輸必須通過光纖進(jìn)行。青銅劍的驅(qū)動(dòng)方案標(biāo)配光纖接口,并提供高達(dá)8000 Vrms的絕緣耐壓,確保了高壓側(cè)的功率波動(dòng)不會(huì)干擾低壓側(cè)的控制邏輯,這對(duì)維持特高壓輸電走廊的電壓穩(wěn)定至關(guān)重要。
4. 主網(wǎng)核心設(shè)備:固態(tài)變壓器(SST)與能源互聯(lián)網(wǎng)樞紐
“十五五”規(guī)劃明確提出要初步建成主干電網(wǎng)、配電網(wǎng)和智能微電網(wǎng)協(xié)同的新型電網(wǎng)平臺(tái)。固態(tài)變壓器(SST)作為連接不同電壓等級(jí)、實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)和電氣隔離的核心樞紐,是實(shí)現(xiàn)這一愿景的物理基礎(chǔ)。

4.1 拓?fù)渥兏铮簭墓杌教蓟杌娘w躍
SST通常采用級(jí)聯(lián)H橋(CHB)或模塊化多電平(MMC)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的硅基SST受限于開關(guān)頻率(<3kHz),導(dǎo)致其中頻變壓器體積依然龐大,且噪音巨大,難以在城市中心變電站部署。
基本半導(dǎo)體SiC模塊的體積與效率貢獻(xiàn): 應(yīng)用基本半導(dǎo)體的BMF540R12MZA3(ED3封裝)或BMF240R12E2G3(E2B封裝)模塊,可以將SST的開關(guān)頻率提升至20kHz-50kHz。
磁性元件體積縮減90% :根據(jù)變壓器設(shè)計(jì)原理,體積與頻率成反比。SiC的高頻能力使得SST中的核心磁性元件體積呈指數(shù)級(jí)縮小,從而使整個(gè)變電站可以“放入集裝箱”,極大地節(jié)省了城市核心區(qū)的昂貴土地資源。
系統(tǒng)效率突破98% :SiC器件極低的開關(guān)損耗(Eon/Eoff)解決了SST因級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)多而導(dǎo)致的效率低下問題?;景雽?dǎo)體的第三代SiC芯片技術(shù)通過優(yōu)化柵極電荷(Qg)和反向傳輸電容(Crss),進(jìn)一步降低了高頻下的開關(guān)損耗,使得SST的運(yùn)行效率足以媲美傳統(tǒng)油浸式變壓器,消除了電力公司采用新技術(shù)的經(jīng)濟(jì)顧慮。
4.2 1200V平臺(tái)在配網(wǎng)SST中的主導(dǎo)地位

雖然學(xué)術(shù)界探討更高電壓器件,但在“十五五”期間,基于成熟1200V/1700V SiC器件的級(jí)聯(lián)方案仍是主流落地路徑。基本半導(dǎo)體的ED3系列模塊(1200V/540A-900A)正好覆蓋了配網(wǎng)SST功率單元(Power Cell)的黃金功率段。其半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)天然適合構(gòu)建SST中的DC-DC雙有源橋(DAB)級(jí),實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)與精確控制。
5. 配電網(wǎng)升級(jí):有源化、柔性化與電動(dòng)汽車融合
“十五五”期間,配電網(wǎng)將從無源輻射狀網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)橛性淳W(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),面臨著分布式光伏消納和海量電動(dòng)汽車充電(V2G)的雙重壓力。
5.1 智能臺(tái)區(qū)與柔性互聯(lián)

傳統(tǒng)的配電變壓器無法調(diào)節(jié)電壓,難以應(yīng)對(duì)光伏倒送引起的電壓越限。采用SiC器件的柔性互聯(lián)裝置(Soft Open Point, SOP)和智能配變終端正在成為標(biāo)配。
基本半導(dǎo)體34mm與62mm模塊的適用性: 基本半導(dǎo)體的BMF80R12RA3(34mm封裝)和BMF540R12KA3(62mm封裝)模塊,憑借其工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的封裝形式,可以無縫替換現(xiàn)有的硅基方案,降低了配網(wǎng)設(shè)備廠商的設(shè)計(jì)門檻。
提升光伏消納能力:在光伏發(fā)電高峰期,SiC模塊構(gòu)建的柔性互聯(lián)裝置可以快速將過剩功率轉(zhuǎn)移至相鄰饋線,減少棄光。SiC的高效特性確保了在全天候運(yùn)行下的低損耗。
應(yīng)對(duì)V2G雙向流動(dòng):隨著電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)互動(dòng)(V2G),充電樁需要頻繁進(jìn)行整流和逆變的切換?;景雽?dǎo)體SiC模塊內(nèi)置的體二極管性能經(jīng)過優(yōu)化(或并聯(lián)SBD),反向恢復(fù)特性遠(yuǎn)優(yōu)于硅IGBT的續(xù)流二極管,大大降低了死區(qū)時(shí)間的損耗和電磁干擾,提升了電能質(zhì)量。
5.2 充電基礎(chǔ)設(shè)施的高壓化
“十五五”將見證800V高壓快充的全面普及。這對(duì)配網(wǎng)側(cè)的充電模塊提出了極高的功率密度要求。
分立器件與E2B模塊的角色:基本半導(dǎo)體的TO-247-4封裝分立器件(如B3M040120Z)和E2B模塊特別適合30kW-60kW的充電模塊設(shè)計(jì)。TO-247-4封裝引入的開爾文源極連接(Kelvin Source)有效降低了源極電感對(duì)開關(guān)速度的抑制,使得充電模塊可以工作在更高頻率,從而縮小體積,便于在老舊小區(qū)等空間受限場(chǎng)景下的配網(wǎng)改造部署。
6. 數(shù)據(jù)支撐與產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分析
6.1 關(guān)鍵性能指標(biāo)對(duì)比分析
下表展示了基本半導(dǎo)體SiC模塊與傳統(tǒng)硅IGBT在“十五五”電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景下的性能對(duì)比,直觀體現(xiàn)了技術(shù)升級(jí)帶來的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
表1:基本半導(dǎo)體SiC模塊與傳統(tǒng)Si IGBT在電網(wǎng)應(yīng)用中的性能對(duì)比
| 關(guān)鍵指標(biāo) | 傳統(tǒng) Si IGBT 模塊 | 基本半導(dǎo)體 SiC 模塊 (ED3/62mm) | 對(duì)電網(wǎng)投資建設(shè)的貢獻(xiàn) |
|---|---|---|---|
| 耐壓等級(jí) | 1200V | 1200V (實(shí)測(cè)擊穿電壓 >1590V) | 更高的電壓安全裕度,適應(yīng)電網(wǎng)浪涌 |
| 導(dǎo)通電阻 | Vce(sat)? ~1.7V-2.0V (壓降) | RDS(on)? ~2.2 mΩ (阻性) | 輕載效率極大提升:配網(wǎng)設(shè)備常年平均負(fù)載率低,SiC阻性特性在輕載下?lián)p耗遠(yuǎn)低于IGBT的固定壓降 |
| 最高結(jié)溫 | 150°C | 175°C | 提升過載能力:支持構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的短時(shí)強(qiáng)電流沖擊 |
| 開關(guān)頻率 | < 20 kHz (硬開關(guān)) | > 50 kHz | 設(shè)備小型化:SST體積減半,節(jié)省變電站占地成本 |
| 反向恢復(fù) | 拖尾電流嚴(yán)重,損耗大 | Qrr? 極低 (如1.7 μC) | 提升系統(tǒng)可靠性:減少橋臂直通風(fēng)險(xiǎn),降低EMI濾波成本 |
| 封裝材料 | 氧化鋁 (Al2?O3?) DBC | 氮化硅 (Si3?N4?) AMB | 延長(zhǎng)壽命:抗熱循環(huán)能力提升10倍,適應(yīng)新能源波動(dòng)的熱應(yīng)力 |
6.2 驅(qū)動(dòng)板的技術(shù)護(hù)城河
基本半導(dǎo)體子公司青銅劍驅(qū)動(dòng)板不僅是“開關(guān)”,更是電網(wǎng)設(shè)備的“健康監(jiān)測(cè)儀”。
表2:基本半導(dǎo)體子公司青銅劍SiC驅(qū)動(dòng)方案對(duì)電網(wǎng)可靠性的關(guān)鍵貢獻(xiàn)
| 驅(qū)動(dòng)功能 | 技術(shù)細(xì)節(jié) | 電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景價(jià)值 |
|---|---|---|
| 有源米勒鉗位 | 防止高dv/dt導(dǎo)致的誤導(dǎo)通 | 構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能:防止在電網(wǎng)故障穿越期間因電壓劇烈波動(dòng)導(dǎo)致炸機(jī) |
| 軟關(guān)斷 (Soft Off) | 檢測(cè)短路后慢速關(guān)斷 | 配網(wǎng)保護(hù):在配電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí),保護(hù)昂貴的功率模塊不被過壓擊穿 |
| NTC溫度監(jiān)測(cè) | 集成高精度溫度采樣 | 資產(chǎn)管理:實(shí)時(shí)上傳模塊溫度至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù),防止停電事故 |
| 高絕緣耐壓 | 5000-8000 Vrms? | 主網(wǎng)設(shè)備:確保中壓/高壓側(cè)的故障不會(huì)傳導(dǎo)至低壓控制側(cè),保障二次設(shè)備安全 |
6.3 供應(yīng)鏈安全與國(guó)產(chǎn)化替代
“十五五”規(guī)劃高度重視供應(yīng)鏈的安全可控?;景雽?dǎo)體作為國(guó)產(chǎn)SiC IDM(垂直整合制造)模式的代表,掌握了從芯片設(shè)計(jì)到模塊封裝的核心技術(shù)。
自主可控:在特高壓和主網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備中,采用基本半導(dǎo)體和基本半導(dǎo)體子公司青銅劍的純國(guó)產(chǎn)方案,有效規(guī)避了國(guó)際地緣政治風(fēng)險(xiǎn)帶來的斷供威脅,符合國(guó)家能源安全的宏觀戰(zhàn)略。
成本優(yōu)化:隨著國(guó)產(chǎn)SiC產(chǎn)能的釋放(如基本半導(dǎo)體的汽車級(jí)與工業(yè)級(jí)產(chǎn)線),SiC器件的成本將快速下降,加速其在配電網(wǎng)等成本敏感型領(lǐng)域的滲透率。
7. 結(jié)論
在“十五五”電網(wǎng)投資的宏大敘事中,基本半導(dǎo)體與青銅劍技術(shù)不僅是元器件供應(yīng)商,更是新型電力系統(tǒng)架構(gòu)變革的賦能者。
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能:基本半導(dǎo)體的Pcore?2 ED3系列SiC模塊憑借其Si3?N4?基板賦予的卓越熱循環(huán)能力和低阻抗特性,解決了構(gòu)網(wǎng)型控制中“瞬時(shí)過載”與“熱穩(wěn)定性”的物理矛盾;基本半導(dǎo)體子公司青銅劍驅(qū)動(dòng)則通過米勒鉗位和軟關(guān)斷技術(shù),守住了系統(tǒng)在電網(wǎng)擾動(dòng)下的安全底線。
特高壓與主網(wǎng):雖然主閥仍以傳統(tǒng)器件為主,但SiC技術(shù)正在輔助電源、FACTS裝置及**固態(tài)變壓器(SST)**中撕開缺口,以高頻化推動(dòng)設(shè)備的小型化與高能效,助力“西電東送”通道的智能化升級(jí)。
配網(wǎng)升級(jí):在配電側(cè),模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的SiC方案正在加速V2G、柔性互聯(lián)的落地,使得配電網(wǎng)能夠從容應(yīng)對(duì)海量分布式能源的沖擊。
綜上所述,基本半導(dǎo)體的SiC功率器件與基本半導(dǎo)體子公司青銅劍的驅(qū)動(dòng)方案,以材料學(xué)的突破和控制學(xué)的精密,為中國(guó)電網(wǎng)在“十五五”期間實(shí)現(xiàn)從“剛性輸送”到“柔性互動(dòng)”的跨越提供了堅(jiān)實(shí)的底層硬件支撐,具有極高的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略價(jià)值。
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SiC功率器件與驅(qū)動(dòng)方案在主網(wǎng)核心設(shè)備固態(tài)變壓器(SST)的戰(zhàn)略價(jià)值
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