近年來睹沐，光伏市場(chǎng)進(jìn)入了一個(gè)新的增長(zhǎng)維度磁滚。SolarPower Europe數(shù)據(jù)顯示，2022年全球光伏新增裝機(jī)量達(dá)239GW垂攘，占所有可再生能源新增容量的三分之二。國(guó)家能源局也宣稱晒他，2022年我國(guó)工商業(yè)光伏新增裝機(jī)達(dá)25.87GW，同比增長(zhǎng)236.7%;2023年一季度工商業(yè)光伏新增裝機(jī)9.21GW陨仅，刷新了年度記錄。據(jù)悉掂名，從新增裝機(jī)量可以看出，目前中國(guó)是光伏裝機(jī)最大增量市場(chǎng)饺蔑。

國(guó)際能源署(IEA)也有類似的預(yù)測(cè)：2023年光伏投資將首次超過石油投資嗜诀，不過，盡管光伏在持續(xù)增長(zhǎng)瀑捣，光伏仍只占全球發(fā)電量的4.5%秉返，其強(qiáng)勁增長(zhǎng)將持續(xù)到2023年及以后钳舵。

在細(xì)分市場(chǎng)，近年來屋頂光伏市場(chǎng)出現(xiàn)了明顯繁榮邓樟。2022年，中國(guó)增加了51.1GW屋頂光伏役默，占新增總量的54%，較2021年增長(zhǎng)29GW冤牢。

事實(shí)上，半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新一直在助力深挖光伏應(yīng)用的巨大潛力丙者。除了單晶硅和多晶硅材料外，在光儲(chǔ)一體化設(shè)計(jì)方面械媒，碳化硅(SiC)等寬禁帶器件和驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品正在推進(jìn)功率密度不斷提升，系統(tǒng)成本進(jìn)一步降低侣集，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更多的功能。

技術(shù)迭代助推光伏度電成本持續(xù)降低世分。從發(fā)展趨勢(shì)來看缀辩，光伏系統(tǒng)的進(jìn)展呈現(xiàn)出五大特點(diǎn)：

1）采用大尺寸、高效率光伏組件 臀玄，如182/210mm大尺寸硅片;材料方面使用TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)、HJT(異質(zhì)結(jié))盹躬、鈣鈦礦等電池結(jié)構(gòu)，將光能轉(zhuǎn)換效率從目前主流光伏電池的24.5%提高到28.7%-40%以上恐程。

2）采用更大功率、更高功率密度的光伏逆變器 孟庵，如300kW+組串式逆變器近窟，以及4MW+集中/集散式逆變器补蠢，以實(shí)現(xiàn)最高的功率密度，使用戶利益最大化姜架。

3）采用更大容量、更高容配比的組網(wǎng)方陣 梳命，如1.2～1.8倍高容配比的4MW+、6MW+鞋怀、12MW+，減少直流電纜密似、支架及基礎(chǔ)、匯流箱用量村斟，簡(jiǎn)化安裝工程，為電站投資者帶來更低造價(jià)成本和更高系統(tǒng)收益蟆盹。

4）光伏發(fā)電與信息技術(shù)的完美融合 ，采用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)逾滥、人工智能(AI)败匹、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的信息化“智能光伏”電站，利用智慧大腦實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站的集中運(yùn)營(yíng)和運(yùn)維管理遂冰。

5）光儲(chǔ)融合： 目前逆變系統(tǒng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)已開始智能化深度融合，而光儲(chǔ)一體化設(shè)計(jì)有助于進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本则涎，使運(yùn)行更穩(wěn)定，調(diào)度響應(yīng)更精準(zhǔn)沈席。利用高比例新能源接入實(shí)現(xiàn)直流側(cè)光儲(chǔ)一體化、交流側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能韭惧，從而支持穩(wěn)定并網(wǎng)，讓光伏發(fā)電從適應(yīng)電網(wǎng)走向支撐電網(wǎng)哀姿，加速光伏成為主力能源。

納芯微光儲(chǔ)解決方案為可靠性保駕護(hù)航

作為一家高性能鹰幌、高可靠性模擬及混合信號(hào)芯片公司，納芯微將光伏作為其能源與電源業(yè)務(wù)的一個(gè)重要領(lǐng)域推捐，解決方案覆蓋光伏逆變器、儲(chǔ)能變流器牛柒、光伏陣列/優(yōu)化器和儲(chǔ)能電池/BMS。日前椭更，納芯微已經(jīng)與光伏行業(yè)的頭部客戶緊密合作，提供可靠的產(chǎn)品及服務(wù)虑瀑。

圖：納芯微光儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案總覽

納芯微的產(chǎn)品覆蓋廣泛滴须，包括：SiC功率半導(dǎo)體、隔離/非隔離驅(qū)動(dòng)芯片扔水、隔離電流/電壓采樣芯片、霍爾電流傳感器脸夸、數(shù)字隔離器、隔離接口芯片期油、通用Buck/LDO/電源監(jiān)控IC、通用運(yùn)算放大器须拒、高精度電壓基準(zhǔn)源、溫濕度傳感器/壓力傳感器等玛繁。

一、納芯微的SiC+驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品組合

1）第三代半導(dǎo)體SiC器件鞋倔，有效提高系統(tǒng)效率

SiC功率器件具有高耐壓、高速開關(guān)除呵、低導(dǎo)通電壓和高效率等特性，有助于降低能耗并縮小系統(tǒng)尺寸颜曾。特別是在光伏、儲(chǔ)能泛豪、充電樁等高壓大功率應(yīng)用中，碳化硅材料的優(yōu)勢(shì)得以更加凸顯诡曙，光伏頭部廠商已經(jīng)開始在儲(chǔ)能及組串MPPT(最大功率點(diǎn)跟蹤)應(yīng)用中采用第三代半導(dǎo)體器件。目前岗仑，SiC二極管在光伏行業(yè)也已經(jīng)得到了成熟的應(yīng)用。

為此荠雕，納芯微推出了1200V系列SiC二極管產(chǎn)品。這些器件在單相或三相PFC酬桦、隔離或非隔離型DC-DC電路中均能表現(xiàn)出卓越的效率特性，完美滿足中高壓系統(tǒng)需求责什。如果將納芯微的SiC產(chǎn)品和驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品搭配使用，可以更好地滿足客戶系統(tǒng)個(gè)性化的需求袄碱。

2）光耦兼容的隔離驅(qū)動(dòng)，更強(qiáng)抗干擾能力描宁，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

光伏領(lǐng)域?qū)煽啃杂兄鴺O高的要求，產(chǎn)品壽命要求長(zhǎng)達(dá)20年甚至更長(zhǎng)坊偿，然而使用傳統(tǒng)的光耦技術(shù)已經(jīng)無法滿足這一需求。納芯微的單通道隔離驅(qū)動(dòng)NSI6801能夠很好地應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)申建，該系列產(chǎn)品也是目前納芯微在光伏市場(chǎng)應(yīng)用最廣泛乘碑、出貨量最大的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品金拒。NSI6801采用雙電容增強(qiáng)隔離技術(shù)，兼容光耦輸入殖蚕，提供更強(qiáng)的隔離性能轿衔，CMTI大于150kV/us睦疫，有效提高了產(chǎn)品的抗干擾能力鞭呕，使用壽命更長(zhǎng)，使用溫度范圍更寬葫松，開關(guān)頻率更快，能夠更好地適配SiC器件腋么，穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3）具備多種保護(hù)功能的驅(qū)動(dòng)芯片柏咳，滿足大功率模塊的嚴(yán)格要求

此外，在大功率應(yīng)用中柄倒，不再只采用單顆功率器件愕泣，而是更傾向于采用功率模塊靡抓。這些大功率模塊對(duì)可靠性要求更加嚴(yán)格缓膀，因?yàn)轵?qū)動(dòng)IC的失效會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響。為滿足這一挑戰(zhàn)详依，納芯微能夠提供多種具備保護(hù)功能的驅(qū)動(dòng)IC，如退飽和保護(hù)(Desat)睹傻、主動(dòng)短路保護(hù)(ASC)、米勒鉗位功能哼转，產(chǎn)品包括單管隔離驅(qū)動(dòng)NSI6601M、NSI6801M、NSI68515趟妥、NSI6611等。

4）更多隔離/非隔離驅(qū)動(dòng)供選擇披摄，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)新需求

此外，新一代微型逆變器也逐漸開始采用兩級(jí)式結(jié)構(gòu)疚膊，與傳統(tǒng)的單級(jí)結(jié)構(gòu)相比寓盗，這種新結(jié)構(gòu)能夠減小解耦電容灌砖，并具備無功補(bǔ)償能力傀蚌。在這種兩級(jí)結(jié)構(gòu)中，前級(jí)的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)通常采用全橋拓?fù)浠ゴ希虼丝梢圆捎眉{芯微的非隔離半橋驅(qū)動(dòng)器NSD1224囊砰，該產(chǎn)品具備更強(qiáng)的輸入引腳和橋臂中點(diǎn)的耐負(fù)壓能力为惧，可提高驅(qū)動(dòng)的可靠性;而后級(jí)的全橋逆變部分，則可以采用納芯微新一代隔離半橋驅(qū)動(dòng)NSI6602V杠卜，具備更大的驅(qū)動(dòng)電流逐枢、更高的輸入耐壓和更強(qiáng)的抗干擾能力，使用壽命也更加持久坠屹。同時(shí)遍跌，在一些新的設(shè)計(jì)中兵扭，氮化鎵器件被用于提高功率密度和系統(tǒng)效率哑立，這時(shí)納芯微的氮化鎵專用驅(qū)動(dòng)芯片NSD2621可以充分發(fā)揮氮化鎵器件的性能。

二脾鸠、納芯微的磁電流傳感器產(chǎn)品

在傳統(tǒng)的光伏逆變器中有很多霍爾電流傳感器模塊杰捂，主要作用是輸入/輸出電流檢測(cè)。納芯微的霍爾電流傳感器比霍爾電流傳感器模塊體積更小棋蚌，可減少50%以上的占板面積嫁佳，高度也更低。NSM201x寬體封裝系列可持續(xù)通流超過30A谷暮，引腳更厚的封裝(包括NSM2019和NSM2111等)的輸入側(cè)導(dǎo)通阻抗更小(NSM2019只有0.27毫歐)蒿往，可持續(xù)通流高達(dá)100A盛垦，具備光伏逆變器輸入所需的高達(dá)20kA的浪涌電流抵抗能力。

事實(shí)上瓤漏，傳統(tǒng)集成式霍爾電流傳感器無法滿足這么高的浪涌電流要求腾夯，NSM201x薄體封裝也只能支持13kA的浪涌電流抵抗能力，因此較多被用在MPPT側(cè)蔬充。而光伏PV側(cè)的電流檢測(cè)還是使用霍爾電流傳感器模塊蝶俱，納芯微的NSM2019可以替代PV側(cè)的霍爾電流傳感器模塊，滿足浪涌要求饥漫，通流能力強(qiáng)榨呆，沒有可靠性問題。在光伏逆變器AC側(cè)通常使用閉環(huán)電流傳感器模塊罗迎，以滿足高精度泊宴、高通流能力的要求。NSM2019能滿足該要求秒足，精度高達(dá)正負(fù)2%，可持續(xù)通流高達(dá)100A荞狠。

三寿伊、納芯微其他品類的產(chǎn)品

隨著光伏組件功率密度的不斷提升，母線電壓已提高至1500V告锅，因此需要更大的爬電距離揽此，納芯微超寬體數(shù)字隔離器NSI824x能夠提供長(zhǎng)達(dá)15mm的爬電距離，同時(shí)還具備優(yōu)異的EMC性能守迫，非常適用于光伏系統(tǒng)的應(yīng)用艘赂。同時(shí)，光伏組件尺寸也在不斷增加公悟，單光伏板能夠提供的功率越來越大听誓，因此市面上涌現(xiàn)出更多的微型逆變器，納芯微的非隔離/隔離半橋驅(qū)動(dòng)列林，如NSI1624瑞你、NSI1224、NSI6602V希痴，能夠更好地滿足大功率微逆的需求者甲。

此外，隨著光伏和儲(chǔ)能技術(shù)的融合砌创，家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)量不斷增加虏缸，電池儲(chǔ)能容量也在逐漸增加。這為DC-DC轉(zhuǎn)換器提供了更多的機(jī)會(huì)嫩实。納芯微的半橋驅(qū)動(dòng)器NSI6602V以及CAN接口產(chǎn)品(如NSI1050刽辙、NCA1042)在這一趨勢(shì)下將發(fā)揮更加重要的作用窥岩。這些產(chǎn)品將能夠有效應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的光儲(chǔ)系統(tǒng)需求，為系統(tǒng)集成帶來更多的靈活性和可靠性扫倡。