光伏逆变器电子产业链主要玩家

电子发烧友网（文/程文智）目前光伏逆变器市场的集中度很高，其份额主要集中于中国厂家。光伏逆变器是光伏电站的核心零部件，占系统总成本的10%左右。根据IHS发布的最新报告，全球逆变器出货量排名的10家企业中，有6家为中国企业，包括阳光电源、华为、锦浪科技、古瑞瓦特、固德威和上能电气。全球逆变器的总出货为218.5GWh，相比2020年的172GWh，有明显的增长。

前段时间，电子发烧友网介绍了光伏逆变器的分类及市场格局，详细见《光伏逆变器的分类及市场格局》（https://www.elecfans.com/d/1857751.html）。本篇文章我们将会介绍一下光伏逆变器需要用到哪些电子元器件，以及主要供应商有哪些。

光伏逆变器需要用到的电子元器件
一般来说，光伏逆变器主要由输入滤波电路、DC/DC MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出滤波电路、核心控制单元电路组成。在一个典型的太阳能逆变器中，包括一个连接至太阳能板，增强逆变器输入电压，以使其能够将电力馈入电网的DC-DC级，这个DC-DC级往往会具有最大功率点跟踪（MPPT）功能；以及一个连接至电网，用于DC-AC的全桥。

 
图：串型逆变器典型框架图（来源：ST）

根据ST的串型逆变器典型框架图可以看出，逆变器需要用到的电子元器件主要有：IGBT和MOSFET等功率器件、MCU主控芯片、驱动芯片、电容、电阻、电感等磁性元件、电流传感器、直流开关、AC连接器、DC连接器、散热器等等零部件。

光伏逆变器的主要功能是直交流变换功能，实现该功能的核心元件就是功率半导体，比如IGBT、MOSFET等，当然，现在随着第三代半导体的兴起，也有不少厂商开始采用SiC和GaN等第三代半导体器件。

另外，太阳能逆变器的目的是从太阳能板中提取最大功率，并且将清洁能源馈入电网。为了确保这一点，功率级电压和电流必须被准确采样，并且需要为DC-DC和DC-AC中的电源开关准确生成脉宽调制（PWM）。这就需要主控MCU来协助了。而且，MCU还需要负责逆变电路的过温、过压、欠压等监控保护功能，以及一些智能化的功能，比如与外界通讯、数据记录、人机交互等等。因此，MCU主控在逆变器中的作用也是非常大的。

主要电子器件的供应商
逆变器中最为重要的功率器件产品的技术门槛还是比较高的，目前主要由德国英飞凌、日本三菱、富士和东芝、欧洲ST、美国安森美等国际半导体企业供应。我国一线逆变器厂商的主要功率器件也大都选用这些供应商的产品。

但是2021年以来，芯片、IGBT等产品出现了供应紧缺的状况，各大逆变器厂商均开始提升使用国产IGBT的比例。据了解，国产IGBT厂家的产品在35kW以内的光伏应用场景性能指标基本满足需求，可以用于全球户用光伏市场。不过，搭载国产IGBT的较大功率的逆变器，目前仅用在国内的部分电站项目上。

国内的IGBT和MOSFET功率器件供应商由斯达半导、士兰微、中车时代、宏微、扬杰、比亚迪、华微电子，以及华润微等。据了解，斯达在小功率产品上占比较高，在大功率集中式逆变器上用的也比较多，去年阳光电源就开始用斯达的IGBT模组在500kW及以上的逆变器应用，测试数据表现还不错，未来还需要再看故障率到底怎么样。士兰微主要还是小功率产品，目前也开始为阳光电源、华为等企业供货。士兰微和宏微的IGBT在华为和固德威中使用得比较多。新洁能去年开始有很多客户开始测试，今年开始应该会有一些供应，但是上量不会那么快。

在电流传感器方面，供应商主要有国外的莱姆、瓦克华、村田、霍尼韦尔、Allegro等，国内厂商主要有宁波锦澄、南京中旭、世特美、安科瑞等。

光伏系统防雷器的供应商中，国外有菲尼克斯、库柏、法国西岱尔等，国内厂商主要有中光、深圳海鹏信、深圳新维等。

散热风扇方面，国外供应商主要有EBM-papst、中国台湾建淮、AVC、美蓓亚、日本三洋、日本电产等，国内供应商主要有三巨核赛极等。

电容方面，国外供应商主要有EPCOS、Kemet、Nichicon、WIMA等，国内供应商主要有厦门法拉、创格核EACO等。

电感等磁性元器件方面，国内主要供应商有京泉华、可立克和伊戈尔。其中京泉华的磁性元器件最大销售份额是华为，在华为份额50%以上，在阳光电源份额约30%；可立克在全球的份额约为5~6亿元，占全球逆变器磁性元件的10%以上；伊戈尔的客户主要是华为和阳光电源等，在华为的份额约为15%~20%，阳光电源约为20%~30%，其在全球的市场份额约为10%左右。

MCU方面，很多逆变器厂商会采用TI的C2000系列MCU，现在随着微型逆变器的兴起，也有厂商开始采用Arm内核的32位MCU来做主控。因此，MCU的主要供应商有TI、NXP、ST、Microchip、英飞凌、瑞萨等国外厂商，也有兆易创新等国内厂商。


结语
在国内逆变器厂商和相关供应链企业的大力投入和共同进步下，逆变器的成本也在不断下降，这同时促进了逆变器产业发展，推动了光伏系统的装机量，让各逆变器企业的业绩进入了加速释放阶段。