報(bào)告丨《2022年 光伏IGBT功率半導(dǎo)體研究框架》

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近年來(lái)各國(guó)政府大力支持光伏行業(yè)的發(fā)展，光伏裝機(jī)容量的迅速提升驅(qū)動(dòng)逆變器行業(yè)成長(zhǎng)，2020年全球光伏逆變器出貨量迅速增長(zhǎng)至185GW，為IGBT市場(chǎng)空間的拓展提供動(dòng)力。

光伏逆變器是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的心臟。光伏逆變器將太陽(yáng)電池發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)化為符合電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電，并配合一般交流供電的設(shè)備使用。光伏逆變器的性能可以影響整個(gè)光伏系統(tǒng)的平穩(wěn)性、發(fā)電效率和使用年限。

各國(guó)政府的各項(xiàng)激勵(lì)措施極大促進(jìn)了光伏行業(yè)的發(fā)展，光伏逆變器的出貨量大幅提高。2020年全球光伏逆變器的出貨量達(dá)到185GW，2013-2020年間復(fù)合增速為24%。

逆變器中IGBT等電子元器件使用年限一般為10-15年，而組件的運(yùn)營(yíng)周期是25年，所以逆變器在光伏組件的生命周期內(nèi)至少需要更換一次。

前逆變器產(chǎn)品主要分為三類(lèi)，即組串式逆變器、集中式逆變器和集散式逆變器。組串式逆變器由于其生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，逆變器結(jié)構(gòu)有所優(yōu)化，大功率組串式逆變器的成本加速降低，組串式逆變器逐步替代集中式逆變器。

采用功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET構(gòu)成的推挽式逆變電路比較簡(jiǎn)單，變壓器的中性抽頭接于電源正極，MOSFET的一端接于電源負(fù)極，交替工作最后輸出交流電力，但是帶感性負(fù)載的能力差，而且變壓器的效率也較低，因此應(yīng)用起來(lái)有一些條件限制。

采用絕緣柵雙極晶體管IGBT構(gòu)成的全橋逆變電路，其中Q1和Q2之間的相位相差180°，輸出交流電壓的值隨Q1和Q2的輸出變化而變化。

Q3和Q4同時(shí)導(dǎo)通構(gòu)成續(xù)流回路，能夠承載的電壓更大，變壓器的效率也更高，因此采用IGBT構(gòu)成的逆變電路的應(yīng)用較為廣泛。

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方正證券：光伏IGBT功率半導(dǎo)體研究框架——行業(yè)深度報(bào)告