1、光伏SiC器件概述
SIC即碳化硅，是第三代半导体产业发展的重要基础材料，碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。SiC功率器件在光伏发电应用中，具有缩小系统体积、增加功率密度、延长器件使用寿命、降低生产成本等诸多优势，预计会逐渐取代硅基器件。
2、SiC器件物理特性优良，显著提升光伏逆变器转换效率
根据观研报告网发布的《中国光伏SiC器件行业发展趋势分析与未来投资预测报告》显示，根据《High-efficiency PV inverter with SiC》研究，在50KW的组串式逆变器中，Si二极管被SiC二极管替代后有望实现0.3%的系统效率提升。使用全SiC MOSFET或SiC MOSFET与SiC SBD结合的功率模块的光伏逆变器，转换效率可从96%提升至99%以上，能量损耗降低50%以上，设备循环寿命提升50倍。
数据来源：观研天下整理
3、我国光伏装机量持续上升，为光伏SiC器件行业奠定良好需求基础
随着国内光伏技术水平日渐成熟且持续革新，光伏发电成本显著下降，行业逐渐进入平价上网时代，装机规模呈现稳定增长趋势。根据数据显示，2023年1-8月，中国光伏发电装机容量50541万千瓦，同比增长44.4%；光伏发电新增装机容量11316万千瓦，同比增加6869万千瓦。
数据来源：观研天下整理
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4、应用端、功率器件及光伏逆变器厂商积极推出相关产品
目前，光伏逆变器的DC/DC升压电路、DC/AC逆变电路中均有SiC器件替代方案，在结合经济因素，主要有IGBT+SiC SBD和SiC MOSFET两类方案，应用端、功率器件及光伏逆变器厂商均纷纷积极推出相关产品，光伏SiC器件应用领域加速拓宽。例如，2021年，FraunhoferISE研发一款250KW的SiC 逆变器，可用于连接中压系统的公用事业规模的光伏项目，其运行转换效率为98.4%，可以节省高达40%的体积。
各大光伏及相关组件厂商SiC器件应用进展
| 公司 | 推出年份 | SiC应用情况 |
| 英飞凌 | 2012 | 适用于光伏逆变器的耐压为1200V的SiC型“CoolSiC产品群”产品投产 |
| 富士电机 | 2014 | 积极推进SiCMOSFET的实用化，2014年8月开始量产输出功率为1000kW光伏逆变器 |
| 田渊电机 | 2014 | 采用SiC二极管的逆变器通过减少开关损耗和导通损耗，大幅降低了转换损失 |
| 三菱电机 | 2014 | “全SiC-IPMT”电源调整器产品，只使用一个逆变器，可支持4.4kW的输出功率，将直流电力转换成交流电力的转换效率为98.0% |
| 阳光电源 | 2014 | 组串逆变器采用了SiCMOS器件，并于2017年在组串式逆变器中实现规模化应用 |
| 西门子 | 2020 | 推出额定输出功率分别为155kW和165kW的用于光伏项目的组串式逆变器，均采用了SiC晶体管设计。与传统逆变器相比，采用SiC晶体管的逆变器具有更高的功率密度，更少的冷却需求和更低的整体系统成本 |
| 安森美半导体 | 2020 | 推出了适用于太阳能逆变器应用的全SiC功率模块，已被全球领先的电源和热管理方案供应商台达选用，用于支持其M70A三相光伏组串逆变器，产品能实现高达98.8%的峰值能量转换能效 |
| 德国FraunhoferISE | 2021 | 研发了一款250KW的SiC逆变器，可用于连接中压系统的公用事业规模的光伏项目，其运行转换效率为98.4%，可以节省高达40%的体积 |
资料来源：观研天下整理
5、2025年全球光伏SiC器件市场规模有望达5亿元
展望未来，假设分布式光伏占比逐年提高，而SiC器件只应用于该领域，SiC二极管渗透率快速增长，SiC模块的渗透率缓慢提升，所以预计2025年全球光伏SiC器件市场规模有望达5亿元，2022-2025年CAGR达54%。
2021-2025年全球光伏SiC器件市场规模预测
| 类别 | 2021年 | 2022年 | 2023年E | 2024年E | 2025年E |
| 全球光伏新增装机量（GW） | 170 | 240 | 275 | 300 | 330 |
| 其中：分布式（GW） | 80 | 115 | 135 | 150 | 168 |
| 集中式（GW） | 90 | 125 | 140 | 150 | 162 |
| 分布式占比 | 47% | 48% | 49% | 50% | 51% |
| SiC二极管渗透率 | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% |
| SiC模块渗透率 | 0.2% | 0.4% | 0.6% | 0.8% | 1% |
| SiC二极管价值量（元/千瓦） | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| SiC模块价值量（元/千瓦） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 全球光伏SiC器件市场规模（亿元） | 0.4 | 1.3 | 2.3 | 3.4 | 4.7 |
资料来源：观研天下整理（WYD）
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