編者按:4月9日,索比光伏網(wǎng)報(bào)道了《53家芯片原廠發(fā)布漲價(jià)聲明》的新聞。很快,多家逆變器企業(yè)宣布上調(diào)分布式逆變器價(jià)格,一些從事光伏系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的企業(yè)紛紛與逆變器企業(yè)簽訂長(zhǎng)單,爭(zhēng)取更多配額,確保產(chǎn)品供應(yīng)。
事實(shí)上,早在2018年4月,分布式光伏市場(chǎng)最火熱的時(shí)候,就有人提出,逆變器的核心技術(shù)和核心設(shè)備還是掌握在美歐等國(guó)家手中,目前國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距較大,如果遭遇制裁,可能難以支撐。
三年時(shí)間過(guò)去,組件功率從270W提升至500W,轉(zhuǎn)換效率從16.5%提升至20.5%以上,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程大幅加快,但在逆變器環(huán)節(jié),我們對(duì)海外供應(yīng)商的依賴(lài)與日俱增,面對(duì)芯片、IGBT供應(yīng)緊張的局面,只能高價(jià)搶購(gòu)進(jìn)口產(chǎn)品,無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的國(guó)產(chǎn)化替代。
有技術(shù)專(zhuān)家向索比光伏網(wǎng)表示,我國(guó)IGBT模塊已經(jīng)具備替代能力,但一些廠商對(duì)產(chǎn)品不放心,不敢嘗試。“大電站業(yè)主可能對(duì)逆變器內(nèi)部元器件有明確要求,但分布式項(xiàng)目業(yè)主很少關(guān)注這一環(huán)節(jié),逆變器廠商只需要考慮自身需求和成本即可。”
以下是“弘揚(yáng)太陽(yáng)能”公眾號(hào)于2018年4月28日發(fā)布的《假如美國(guó)制裁中國(guó)逆變器產(chǎn)業(yè)》一文,供讀者參考:
前幾天,美國(guó)制裁中興通訊,引起了國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注,這是中興通訊有史以來(lái)最大的危機(jī),關(guān)系到中興公司7萬(wàn)多員工和數(shù)十萬(wàn)供應(yīng)商的命運(yùn)。有人也許會(huì)問(wèn),如果光伏行業(yè)被美國(guó)同樣制裁,會(huì)怎么樣,前幾天有人寫(xiě)到組件及硅片,不怕美國(guó)制裁,實(shí)際上美歐一直在限制組件成品出口,但沒(méi)有什么成效,但如果美國(guó)限制芯片賣(mài)到中國(guó),確實(shí)對(duì)組件影響不大,因?yàn)榻M件里面沒(méi)有芯片,組件制造的設(shè)備,現(xiàn)在也幾乎國(guó)產(chǎn)化了,所以組件不用擔(dān)心。
國(guó)產(chǎn)逆變器發(fā)展一路高歌,在東南亞、澳洲,非洲甚至歐洲份額逐年上升,在很多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)超過(guò)美歐和日本品牌。國(guó)產(chǎn)逆變器從產(chǎn)量上說(shuō),已經(jīng)是世界第一了。假如美國(guó)制裁中國(guó)逆變器行業(yè),對(duì)中國(guó)實(shí)施芯片、高端儀器設(shè)備和軟件制裁,那又會(huì)怎么樣呢?
光伏逆變器是電源產(chǎn)品,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主功率電路設(shè)計(jì),控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),熱設(shè)計(jì),電磁兼容設(shè)計(jì),其技術(shù)含量取決于電力電子元器件和電力變換控制技術(shù),特別是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件,以及微處理器。目前有一部分逆變器元件的確已經(jīng)擺脫進(jìn)口依賴(lài),但核心元器件(主控芯片、IGBT模塊等)基本都還是國(guó)外的產(chǎn)品,高端的電容和傳感器等功能元件的研發(fā)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美日國(guó)家。盡管近年來(lái)國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)了許多的新產(chǎn)品、新技術(shù),但在核心元器件,軟件控制算法、以及設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件上,與國(guó)際先進(jìn)水平差距還很大。逆變器要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,主要過(guò)程包括采購(gòu)原材料,研發(fā)設(shè)計(jì),加工生產(chǎn)。
1、元器件采購(gòu)
微處理器是逆變器的大腦,主要負(fù)責(zé)逆變器的電路轉(zhuǎn)換計(jì)算,響應(yīng)和通信,目前逆變器主流的微處理器是DSP,ARM等,除了有一個(gè)華為海思芯片,別的都依賴(lài)于進(jìn)口,逆變器上的控制芯片90%以上是美國(guó)的TI、NS、歐洲的ST 這幾家。
逆變器的心臟,功率器件如MOSFET和IGBT,100%依賴(lài)進(jìn)口,從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,美國(guó)功率器件處于世界領(lǐng)先地位,擁有一批具有全球影響力的廠商,例如 Fairchild、Linear、IR、ONSemiconductor、AOS 和 Vishay 等廠商。歐洲擁有 Infineon、ST和 NXP 三家全球半導(dǎo)體大廠,產(chǎn)品線(xiàn)齊全,無(wú)論是功率 IC 還是功率分離器件都具有領(lǐng)先實(shí)力。日本功率器件廠商主要有 富士Fuji,三菱Mitsubishi ,西門(mén)康semikron,東芝TOSHIBA 等,而中國(guó)大陸功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占世界市場(chǎng)的50%以上,但在中高端MOSFET及IGBT主流器件市場(chǎng)上,主要依賴(lài)進(jìn)口,基本被國(guó)外歐美、日本企業(yè)壟斷。
高端的電流傳感器,冷卻風(fēng)扇,光藕,驅(qū)動(dòng)芯片,大部分也是進(jìn)口的,如驅(qū)動(dòng)光耦美國(guó)的Fairchild,臺(tái)灣的瑞薩Renesas,電流傳感器 瑞士的LEM,德國(guó)的VAC等等。
2、研發(fā)設(shè)計(jì)
逆變器的靈魂是控制算法,電力電子軟件技術(shù)基本依賴(lài)于國(guó)外,主電路變換拓?fù)?,軟開(kāi)關(guān)技術(shù),多電平結(jié)構(gòu),空間矢量調(diào)制等,我國(guó)幾乎沒(méi)有一個(gè)原創(chuàng)。并網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵技術(shù),如MPPT的跟蹤技術(shù),防孤島技術(shù),也基本上是借鑒國(guó)外的技術(shù)。
逆變器設(shè)計(jì)軟件,都是進(jìn)口的,
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主流的軟件是ProE,是美國(guó)的,
Solidworks也是美國(guó)的,
熱設(shè)計(jì)熱學(xué)仿真軟件主要有:Flotherm(英國(guó)),Icepak(美國(guó)),
電路設(shè)計(jì)軟件Altium Designer (Protel 99澳大利亞),
Pads(美國(guó)),
Cadence Orcad(美國(guó))。
現(xiàn)在一款逆變器,從設(shè)計(jì)到試產(chǎn),大約半年左右,沒(méi)有不用仿真軟件設(shè)計(jì),大約要用2-3年時(shí)間。
3,生產(chǎn)設(shè)備儀器
逆變器的生產(chǎn)線(xiàn),要用到檢測(cè)儀器和電源,大部分是國(guó)產(chǎn)設(shè)備,但是也少不了進(jìn)口的高端設(shè)備,如示波器:泰克Tektronix(美國(guó)),可編程直流電源 :拓普康Topcon(日本),數(shù)據(jù)采集器:Agilent(美國(guó))。功率分析儀 YOKOGWA(日本)。
綜上所述,逆變器的核心技術(shù)和核心設(shè)備還是掌握在美歐等國(guó)家手中,目前國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù),和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比,差距不是一點(diǎn)點(diǎn),如果美國(guó)制裁中國(guó)逆變器產(chǎn)業(yè),估計(jì)堅(jiān)持不了多久。
事實(shí)上,早在2018年4月,分布式光伏市場(chǎng)最火熱的時(shí)候,就有人提出,逆變器的核心技術(shù)和核心設(shè)備還是掌握在美歐等國(guó)家手中,目前國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距較大,如果遭遇制裁,可能難以支撐。
三年時(shí)間過(guò)去,組件功率從270W提升至500W,轉(zhuǎn)換效率從16.5%提升至20.5%以上,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程大幅加快,但在逆變器環(huán)節(jié),我們對(duì)海外供應(yīng)商的依賴(lài)與日俱增,面對(duì)芯片、IGBT供應(yīng)緊張的局面,只能高價(jià)搶購(gòu)進(jìn)口產(chǎn)品,無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的國(guó)產(chǎn)化替代。
有技術(shù)專(zhuān)家向索比光伏網(wǎng)表示,我國(guó)IGBT模塊已經(jīng)具備替代能力,但一些廠商對(duì)產(chǎn)品不放心,不敢嘗試。“大電站業(yè)主可能對(duì)逆變器內(nèi)部元器件有明確要求,但分布式項(xiàng)目業(yè)主很少關(guān)注這一環(huán)節(jié),逆變器廠商只需要考慮自身需求和成本即可。”
以下是“弘揚(yáng)太陽(yáng)能”公眾號(hào)于2018年4月28日發(fā)布的《假如美國(guó)制裁中國(guó)逆變器產(chǎn)業(yè)》一文,供讀者參考:
前幾天,美國(guó)制裁中興通訊,引起了國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注,這是中興通訊有史以來(lái)最大的危機(jī),關(guān)系到中興公司7萬(wàn)多員工和數(shù)十萬(wàn)供應(yīng)商的命運(yùn)。有人也許會(huì)問(wèn),如果光伏行業(yè)被美國(guó)同樣制裁,會(huì)怎么樣,前幾天有人寫(xiě)到組件及硅片,不怕美國(guó)制裁,實(shí)際上美歐一直在限制組件成品出口,但沒(méi)有什么成效,但如果美國(guó)限制芯片賣(mài)到中國(guó),確實(shí)對(duì)組件影響不大,因?yàn)榻M件里面沒(méi)有芯片,組件制造的設(shè)備,現(xiàn)在也幾乎國(guó)產(chǎn)化了,所以組件不用擔(dān)心。
國(guó)產(chǎn)逆變器發(fā)展一路高歌,在東南亞、澳洲,非洲甚至歐洲份額逐年上升,在很多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)超過(guò)美歐和日本品牌。國(guó)產(chǎn)逆變器從產(chǎn)量上說(shuō),已經(jīng)是世界第一了。假如美國(guó)制裁中國(guó)逆變器行業(yè),對(duì)中國(guó)實(shí)施芯片、高端儀器設(shè)備和軟件制裁,那又會(huì)怎么樣呢?
光伏逆變器是電源產(chǎn)品,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主功率電路設(shè)計(jì),控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),熱設(shè)計(jì),電磁兼容設(shè)計(jì),其技術(shù)含量取決于電力電子元器件和電力變換控制技術(shù),特別是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件,以及微處理器。目前有一部分逆變器元件的確已經(jīng)擺脫進(jìn)口依賴(lài),但核心元器件(主控芯片、IGBT模塊等)基本都還是國(guó)外的產(chǎn)品,高端的電容和傳感器等功能元件的研發(fā)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美日國(guó)家。盡管近年來(lái)國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)了許多的新產(chǎn)品、新技術(shù),但在核心元器件,軟件控制算法、以及設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件上,與國(guó)際先進(jìn)水平差距還很大。逆變器要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,主要過(guò)程包括采購(gòu)原材料,研發(fā)設(shè)計(jì),加工生產(chǎn)。
1、元器件采購(gòu)
微處理器是逆變器的大腦,主要負(fù)責(zé)逆變器的電路轉(zhuǎn)換計(jì)算,響應(yīng)和通信,目前逆變器主流的微處理器是DSP,ARM等,除了有一個(gè)華為海思芯片,別的都依賴(lài)于進(jìn)口,逆變器上的控制芯片90%以上是美國(guó)的TI、NS、歐洲的ST 這幾家。
逆變器的心臟,功率器件如MOSFET和IGBT,100%依賴(lài)進(jìn)口,從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,美國(guó)功率器件處于世界領(lǐng)先地位,擁有一批具有全球影響力的廠商,例如 Fairchild、Linear、IR、ONSemiconductor、AOS 和 Vishay 等廠商。歐洲擁有 Infineon、ST和 NXP 三家全球半導(dǎo)體大廠,產(chǎn)品線(xiàn)齊全,無(wú)論是功率 IC 還是功率分離器件都具有領(lǐng)先實(shí)力。日本功率器件廠商主要有 富士Fuji,三菱Mitsubishi ,西門(mén)康semikron,東芝TOSHIBA 等,而中國(guó)大陸功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占世界市場(chǎng)的50%以上,但在中高端MOSFET及IGBT主流器件市場(chǎng)上,主要依賴(lài)進(jìn)口,基本被國(guó)外歐美、日本企業(yè)壟斷。
高端的電流傳感器,冷卻風(fēng)扇,光藕,驅(qū)動(dòng)芯片,大部分也是進(jìn)口的,如驅(qū)動(dòng)光耦美國(guó)的Fairchild,臺(tái)灣的瑞薩Renesas,電流傳感器 瑞士的LEM,德國(guó)的VAC等等。
2、研發(fā)設(shè)計(jì)
逆變器的靈魂是控制算法,電力電子軟件技術(shù)基本依賴(lài)于國(guó)外,主電路變換拓?fù)?,軟開(kāi)關(guān)技術(shù),多電平結(jié)構(gòu),空間矢量調(diào)制等,我國(guó)幾乎沒(méi)有一個(gè)原創(chuàng)。并網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵技術(shù),如MPPT的跟蹤技術(shù),防孤島技術(shù),也基本上是借鑒國(guó)外的技術(shù)。
逆變器設(shè)計(jì)軟件,都是進(jìn)口的,
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主流的軟件是ProE,是美國(guó)的,
Solidworks也是美國(guó)的,
熱設(shè)計(jì)熱學(xué)仿真軟件主要有:Flotherm(英國(guó)),Icepak(美國(guó)),
電路設(shè)計(jì)軟件Altium Designer (Protel 99澳大利亞),
Pads(美國(guó)),
Cadence Orcad(美國(guó))。
現(xiàn)在一款逆變器,從設(shè)計(jì)到試產(chǎn),大約半年左右,沒(méi)有不用仿真軟件設(shè)計(jì),大約要用2-3年時(shí)間。
3,生產(chǎn)設(shè)備儀器
逆變器的生產(chǎn)線(xiàn),要用到檢測(cè)儀器和電源,大部分是國(guó)產(chǎn)設(shè)備,但是也少不了進(jìn)口的高端設(shè)備,如示波器:泰克Tektronix(美國(guó)),可編程直流電源 :拓普康Topcon(日本),數(shù)據(jù)采集器:Agilent(美國(guó))。功率分析儀 YOKOGWA(日本)。
綜上所述,逆變器的核心技術(shù)和核心設(shè)備還是掌握在美歐等國(guó)家手中,目前國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù),和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比,差距不是一點(diǎn)點(diǎn),如果美國(guó)制裁中國(guó)逆變器產(chǎn)業(yè),估計(jì)堅(jiān)持不了多久。