目前光伏逆變器市場的集中度很高，其份額主要集中于中國廠家。光伏逆變器是光伏電站的核心零部件，占系統(tǒng)總成本的10%左右。根據(jù)IHS發(fā)布的最新報告，全球逆變器出貨量排名的10家企業(yè)中，有6家為中國企業(yè)，包括陽光電源、華為、錦浪科技、古瑞瓦特、固德威和上能電氣。全球逆變器的總出貨為218.5GWh，相比2020年的172GWh，有明顯的增長。

　　本篇文章我們將會介紹一下光伏逆變器需要用到哪些電子元器件，以及主要供應(yīng)商有哪些。

　　光伏逆變器需要用到的電子元器件

　　一般來說，光伏逆變器主要由輸入濾波電路、DC/DC MPPT電路、DC/AC逆變電路、輸出濾波電路、核心控制單元電路組成。在一個典型的太陽能逆變器中，包括一個連接至太陽能板，增強逆變器輸入電壓，以使其能夠?qū)㈦娏︷伻腚娋W(wǎng)的DC-DC級，這個DC-DC級往往會具有最大功率點跟蹤(MPPT)功能;以及一個連接至電網(wǎng)，用于DC-AC的全橋。

　　圖：串型逆變器典型框架圖(來源：ST)

　　根據(jù)ST的串型逆變器典型框架圖可以看出，逆變器需要用到的電子元器件主要有：IGBT和MOSFET等功率器件、MCU主控芯片、驅(qū)動芯片、電容、電阻、電感等磁性元件、電流傳感器、直流開關(guān)、AC連接器、DC連接器、散熱器等等零部件。

　　光伏逆變器的主要功能是直交流變換功能，實現(xiàn)該功能的核心元件就是功率半導(dǎo)體，比如IGBT、MOSFET等，當然，現(xiàn)在隨著第三代半導(dǎo)體的興起，也有不少廠商開始采用SiC和GaN等第三代半導(dǎo)體器件。

　　另外，太陽能逆變器的目的是從太陽能板中提取最大功率，并且將清潔能源饋入電網(wǎng)。為了確保這一點，功率級電壓和電流必須被準確采樣，并且需要為DC-DC和DC-AC中的電源開關(guān)準確生成脈寬調(diào)制(PWM)。這就需要主控MCU來協(xié)助了。而且，MCU還需要負責逆變電路的過溫、過壓、欠壓等監(jiān)控保護功能，以及一些智能化的功能，比如與外界通訊、數(shù)據(jù)記錄、人機交互等等。因此，MCU主控在逆變器中的作用也是非常大的。

　　主要電子器件的供應(yīng)商

　　逆變器中最為重要的功率器件產(chǎn)品的技術(shù)門檻還是比較高的，目前主要由德國英飛凌、日本三菱、富士和東芝、歐洲ST、美國安森美等國際半導(dǎo)體企業(yè)供應(yīng)。我國一線逆變器廠商的主要功率器件也大都選用這些供應(yīng)商的產(chǎn)品。

　　但是2021年以來，芯片、IGBT等產(chǎn)品出現(xiàn)了供應(yīng)緊缺的狀況，各大逆變器廠商均開始提升使用國產(chǎn)IGBT的比例。據(jù)了解，國產(chǎn)IGBT廠家的產(chǎn)品在35kW以內(nèi)的光伏應(yīng)用場景性能指標基本滿足需求，可以用于全球戶用光伏市場。不過，搭載國產(chǎn)IGBT的較大功率的逆變器，目前僅用在國內(nèi)的部分電站項目上。

　　國內(nèi)的IGBT和MOSFET功率器件供應(yīng)商由斯達半導(dǎo)、士蘭微、中車時代、宏微、揚杰、比亞迪、華微電子，以及華潤微等。據(jù)了解，斯達在小功率產(chǎn)品上占比較高，在大功率集中式逆變器上用的也比較多，去年陽光電源就開始用斯達的IGBT模組在500kW及以上的逆變器應(yīng)用，測試數(shù)據(jù)表現(xiàn)還不錯，未來還需要再看故障率到底怎么樣。士蘭微主要還是小功率產(chǎn)品，目前也開始為陽光電源、華為等企業(yè)供貨。士蘭微和宏微的IGBT在華為和固德威中使用得比較多。新潔能去年開始有很多客戶開始測試，今年開始應(yīng)該會有一些供應(yīng)，但是上量不會那么快。

　　在電流傳感器方面，供應(yīng)商主要有國外的萊姆、瓦克華、村田、霍尼韋爾、Allegro等，國內(nèi)廠商主要有寧波錦澄、南京中旭、世特美、安科瑞等。

　　光伏系統(tǒng)防雷器的供應(yīng)商中，國外有菲尼克斯、庫柏、法國西岱爾等，國內(nèi)廠商主要有中光、深圳海鵬信、深圳新維等。

　　散熱風扇方面，國外供應(yīng)商主要有EBM-papst、中國臺灣建淮、AVC、美蓓亞、日本三洋、日本電產(chǎn)等，國內(nèi)供應(yīng)商主要有三巨核賽極等。

　　電容方面，國外供應(yīng)商主要有EPCOS、Kemet、Nichicon、WIMA等，國內(nèi)供應(yīng)商主要有廈門法拉、創(chuàng)格核EACO等。

　　電感等磁性元器件方面，國內(nèi)主要供應(yīng)商有京泉華、可立克和伊戈爾。其中京泉華的磁性元器件最大銷售份額是華為，在華為份額50%以上，在陽光電源份額約30%;可立克在全球的份額約為5~6億元，占全球逆變器磁性元件的10%以上;伊戈爾的客戶主要是華為和陽光電源等，在華為的份額約為15%~20%，陽光電源約為20%~30%，其在全球的市場份額約為10%左右。

　　MCU方面，很多逆變器廠商會采用TI的C2000系列MCU，現(xiàn)在隨著微型逆變器的興起，也有廠商開始采用Arm內(nèi)核的32位MCU來做主控。因此，MCU的主要供應(yīng)商有TI、NXP、ST、Microchip、英飛凌、瑞薩等國外廠商，也有兆易創(chuàng)新等國內(nèi)廠商。

　　結(jié)語

　　在國內(nèi)逆變器廠商和相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)的大力投入和共同進步下，逆變器的成本也在不斷下降，這同時促進了逆變器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動了光伏系統(tǒng)的裝機量，讓各逆變器企業(yè)的業(yè)績進入了加速釋放階段。