储能变流器(PCS)是储能系统与电网间实现电能双向流动的核心部件，负责控制电池的充电和放电过程，进行交直流变换。
IGBT作为PCS的关键组件，其性能直接决定了PCS的性能，占逆变器价值量的20%-30%。
随着新能源的爆火，近年来IGBT供应紧缺常有听说。根据富昌电子此前统计数据显示，英飞凌、安森美、意法半导体等IGBT 国际大厂的订单整体处于相对饱满的状态，价格整体而言也比较稳定，尤其是风光储领域，IGBT等部分紧缺料交期甚至在 52 周以上。
为了缓解IGBT供应紧张问题，国内崛起的IGBT厂商，如士兰微、华润微、新洁能、华微电子、斯达半导、比亚迪半导体、中车时代电气等厂商积极扩大产能。根据统计，2023 年 1-7 月，共有 17 个IGBT项目启动或签约，累计投资超过 150 亿元。
随着储能上半年的出货量增长超预期，储能行业会重蹈汽车缺芯的覆辙吗？从IGBT芯片，如何挖掘下半年储能行业机会？
电网与储能市场芯片需求旺盛
近年来，随着全球能源结构的转型和新能源技术的快速发展，电网与储能市场对芯片的需求呈现出显著增长的趋势。特别是在工商储能设备和新能源汽车领域，这种需求尤为突出。
首先，电网领域对功率器件的需求显著增加。特别是在电能质量管理和电网并网方面，IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块的应用变得尤为重要。IGBT作为一种高效、可靠的功率半导体器件，广泛应用于电能补偿设备中。
随着季节和市场负载的变化，对IGBT模块的需求也在不断波动。高压IGBT，尤其是1700伏以上的超高压IGBT，因其在减少电能传输过程中损耗的能力而备受青睐。单个电能管理设备可能需要几十到几百颗IGBT模块，这进一步推高了整体市场需求。
储能市场的增长同样不容小觑。特别是125千瓦到300千瓦的储能系统，其需求增长迅速。这一增长主要受到以下几个因素的驱动：首先是大功率储能设备的出口需求增加，尤其是集装箱式储能设备在国外市场的需求激增。其次，国内电力运营模式的变化也是一个关键因素。随着太阳能系统的普及，配合新能源汽车的充电需求，这种模式在国内也在快速增长。
此外，国内的中大功率集成式储能和光伏储能项目也在不断增加，进一步推动了储能市场的发展。
从地域来看，海外储能市场的需求增幅尤为明显。这主要是由于海外电费上涨和电力发展不平衡等因素。国内市场的需求也在增加，主要集中在新能源充电和波峰波谷电力需求的刺激。随着新能源汽车的普及，家用新能源汽车的移动储能电站需求也在快速增长。这种需求不仅推动了储能设备的发展，也为相关芯片市场带来了巨大的商机。
在这一背景下，IGBT厂商也迎来了新的发展机遇。许多厂商已经注意到了这一市场趋势，并积极拓展其储能客户群。据悉，一些IGBT厂商已经拥有上百家储能客户，主要集中在125千瓦到300千瓦的工商储能设备，尤其是大功率的集装箱储能设备。市场需求的旺盛不仅为这些厂商带来了订单，也推动了他们在技术创新和产品优化上的努力。
储能有望加速国产芯片崛起
国产芯片尤其是功率器件的崛起，正逐步改变着储能系统的成本结构和性能表现。
储能系统中，功率器件的使用和价值量至关重要。功率器件，如IGBT(绝缘栅双极晶体管)，是储能变流器(PCS)的核心组成部分，其成本通常按电流来计算。据业内人士透露，目前功率型IGBT的使用量较大，单价在两千多元，而第三代半导体材料碳化硅IGBT的成本则稍高。
碳化硅IGBT以其高频特性和高效率，为储能系统带来了革命性的改进。蓉矽应用工程部总监王德强在OFweek2024储能技术与应用高峰论坛上分享了碳化硅功率器件在储能PCS中的应用，指出碳化硅器件的高频特性使得电容体积大幅减小，开关损耗降低，从而提高了整体系统的效率和功率密度。
2023年，储能市场经历了“极度内卷”，电池成本较年初下降了50%。随着降本目标的转移，市场对高效节能的储能解决方案的需求日益迫切。碳化硅技术的应用，预计将助力储能变流器大幅降低成本，提高市场竞争力。
在储能领域，国内无论是硅基IGBT还是碳化硅产业，都正快速崛起。以1200伏的IGBT为例，80安培的成本已经降到大约33美金，而国内产品可能只需十二三块钱。这种成本的快速下降，不仅提升了国产芯片的市场竞争力，也为储能技术的普及和应用提供了可能。
储能技术的应用前景广阔，从家庭储能到大规模电网调节，都需要高效、可靠的储能系统。随着碳化硅技术的成熟和成本的降低，预计未来储能系统将更加高效、经济，同时对环境的影响也将更小。
不难看出，储能的快速增长赛道加速下，国内无论是硅基IGBT还是碳化硅产业正快速崛起。
后记
芯片厂商对于2024年下半年储能市场行情是怎么看的呢？前述人士认为，2024年下半年至2025年上半年，储能市场预计将快速增长。
