22家光储企业采用SiC，派恩杰三大技术闪耀亮相

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6月11日，光伏和储能盛会“SNEC 2025展”将于上海开幕，参展商多达3500多家，预计将观众将超过50万人次，而碳化硅（SiC）成为了本次展会的热门关键技术。

据行家说不完全统计，阳光电源、台达、华为、德业、英飞源、盛弘、特变电工和科华数能等22家大企业，将会重点展出搭载碳化硅技术的光伏逆变器和储能变流器新产品。

为何光储市场越发重视碳化硅？碳化硅如何赋能光储客户？派恩杰（PNJ）作为国内领先的碳化硅企业将携全新一代SiC MOSFET和8英寸SiC晶圆等明星产品亮相SNEC展，借此契机，行家说采访了派恩杰营销事业部总监罗烨。

派恩杰获众多光储客户青睐

碳化硅营收将大幅增长

派恩杰（PNJ）是少数连续参加多届SNEC展会的碳化硅半导体企业之一。据罗烨介绍，本届展会派恩杰将重点展出众多面向光伏和储能等领域的碳化硅明星产品，主要包括：

1700V和2000V的SiC MOSFET：面向1500V及以上电压平台的光伏和储能系统；

8英寸晶圆：采用了PNJ最新一代的3.5um元胞尺寸的平面栅SiC MOSFET技术；

3300V碳化硅MOSFET：实际耐压可高达4KV；

配套光伏/储能头部客户的成套碳化硅技术解决方案。

派恩杰SiC MOSFET产品阵容

碳化硅技术已经在光伏逆变器领域得到了非常广泛的应用，近两年随着储能市场的爆发式增长，储能变流器也在加大对SiC方案导入和验证的力度。据行业人士透露，在1500V电压平台的光储系统中，中高压SiC器件的渗透率已经提升至25%。

在这轮储能导入潮中，派恩杰的碳化硅产品以其卓越的性能和可靠性，赢得了储能用户的广泛青睐。

罗烨表示，“在光伏储能领域，我们与众多头部客户的合作是非常紧密的，我们也配合多家光储上市企业的产品研发，同时我们的产投方也在大力导入派恩杰的碳化硅方案，因此预计今年我们在光储领域的碳化硅MOSFET产品营收将实现非常大幅度的增长。”

据其透露，目前光储用户导入碳化硅的热情不断升高。他举例称，“在部分头部客户中，他们从户储、工商储变流器（PCS）产品线，到低压、高压光伏逆变器产品线，已经批量采用了碳化硅，我们派恩杰成为了他们碳化硅MOSFET供应量第一的供应商”。

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光储系统将回归两电平？

2000V碳化硅是落地关键

罗烨认为，目前光储市场主要有两大驱动力在加快碳化硅技术的导入。

首先，光储系统不断追求更高功率密度、更高效率、更高电压和更大过载能力，相比传统硅基IGBT，碳化硅MOSFET具有更低的导通损耗、更高的开关频率和更强的耐高温能力，可显著提升系统效率并减少散热需求。

英飞源数据显示，62.5 kW的储能PCS模块产品使用碳化硅，可将PCS效率提升至98.7%，与硅基PCS产品相比，储能PCS的年度收益可增加2870元，10年收益可增加28700元。甚至有企业认为，SiC技术可以让储能系统的回本周期缩短2年。

针对1000V光储架构，派恩杰采用第3.5代SiC MOSFET芯片平台，推出了1500V全系列碳化硅MOSFET产品，导通电阻覆盖13毫欧到450毫欧。而针对1500V及以上电压平台的下一代光伏和储能系统，派恩杰也相应推出了1700V/2000V的相关产品，能够实现对光储市场各种类型需求的全系列覆盖。

其次，光储系统呈现出两电平拓扑回归趋势，尤其是最近，储能PCS正在用SiC两电平拓扑方案替换传统的三电平方案。

据罗烨解释，“原先的1000V光储采用两电平拓扑，随着储能变流器的直流母线电压从1000V升压到1500V，由于硅基IGBT器件的效率很难满足应用要求，所以直流升压电路从原来的两电平拓扑转向了三电平结构”。

虽然三电平转换器在实际应用中已成为了1500V光储系统的主流拓扑，但是，三电平拓扑与储能PCS的高效率、高功率密度、低成本和智能控制趋势相悖。为此，许多储能企业提出1500V系统或未来2000V系统要摒弃三电平结构，回归两电平拓朴，以简化系统结构，提高统可靠性。

以往，要构建1500V两电平拓扑的光储系统，通常缺乏高效率的1700V的IGBT器件，近几年2000V及以上耐压SiC MOSFET器件的推出，让光储系统加快了两电平回归速度。

罗烨表示，基于2000V碳化硅的两电平拓扑优势是显而易见的，碳化硅的优势在于可以实现更高耐压，同时开关频率更高，可以弥补传统两电平的效率问题，更为重要的是开关器件的数量可以大幅减少。

据其分析，采用2000V碳化硅碳化硅模块方案，储能PCS可以进一步减轻成本压力。例如，传统三电平储能变流器通常需要采用48个EconoDUAL功率模块，而采用两电平拓扑，只需要16个2000V的碳化硅EconoDUAL模块，不仅开关器件和功率模块数量大幅减少，系统控制电路也变得更优化、更简单。

而派恩杰很早就布局研发和生产2000V的碳化硅MOSFET器件。

本次SNEC展，派恩杰正式推出2000V碳化硅MOSFET产品，其最低导通电阻小于20毫欧，而且在不增加电流的情况下，显著提高了功率，同时又减少了系统成本，为组串式逆变器、充电桩等系统应用实现更高效率，满足设计人员对更高功率密度的需求。

派恩杰2000V SiC MOSFET器件

此外，在2025年派恩杰也推出了3300V产品，实际耐压可高达4000V，是国内为数不多的可以提供3300V SiC MOSFET厂家，体现了派恩杰在超高压领域极强的产品设计能力。

多管齐下确保碳化硅可靠性

两大技术持续优化成本

在整个储能系统中，储能PCS的成本占比相对较低，但是PCS不仅是储能设备与电网的功率接口，也是储能设备的控制器，对于整个储能系统用户体验的影响程度占比又很重，为此PCS设计的可靠性要求非常高。

在储能 PCS 中，开关器件作为高频动作器件，其故障率相对于PCS的其他元器件更高。据分析，20%左右的PCS故障是由开关管引起。

罗烨也表示，尽管光伏和储能市场价格压力较大，但客户不只是在意碳化硅器件的价格，他们更看重碳化硅器件的可靠性，例如在150℃或175℃条件下，碳化硅MOSFET的通流能力是否依然能够达到预期。

在碳化硅可靠性方面，罗烨认为派恩杰具有领先优势。“首先，我们的碳化硅产品已经在客户端实现了批量化的应用验证，比如我们的车规级碳化硅MOSFET已经搭载了200万辆新能源汽车，而且实现了0 PPM失效的成绩，我们是将车规级的产品品质平移到光储领域。”

其次，派恩杰还与客户根据碳化硅进行充分沟通，并针对光储市场特殊要求进一步优化碳化硅产品。

在此次SNEC展，派恩杰推出了全新一代3.5μm元胞尺寸的平面栅碳化硅MOSFET产品。罗烨表示，“3.5μm元胞尺寸在平面栅碳化硅MOSFET里属于业界最小的，这也对体现派恩杰的新技术迭代优势。”

不同企业的碳化硅元胞尺寸对比 来源：派恩杰

但是，派恩杰不只是在碳化硅的比导通电阻（Rsp）方面实现领先，为了提升器件可靠性，他们还进一步优化了产品的高温Rsp。

据介绍，派恩杰通过改进SiC MOSFET的元胞设计，合理调整沟道电阻与漂移区电阻的比例，从而显著降低了器件在高温下的导通电阻，增强了器件的载流能力和可靠性。此外，派恩杰通过优化SiC MOSFET元胞设计，显著降低了CGD，不但提高了器件的抗串扰能力，还能采用较小的关断电压，保证了SiC MOSFET的长期可靠性。

不同企业的碳化硅高温Rsp对比 来源：派恩杰

同时，派恩杰在杭州拥有完备的实验室，可完成非常完善的碳化硅可靠性验证体系，从而做到在产品送样之前，在公司内部已经完成HV-H3TRB、“双85”以及数千小时的持续性的高温老化测试等可靠性测试。

与此同时，派恩杰在碳化硅的成本优化也下足了功夫，致力于通过技术降本手段赋能光储等下游用户。

首先，在碳化硅芯片设计方面，派恩杰不断精进，持续缩小芯片尺寸，增加单片晶圆的芯片数量。

据介绍，2018年派恩杰推出全球首款5μm以下元胞尺寸的平面栅碳化硅MOS器件，元胞尺寸仅为4.8μm。今年3月，派恩杰基于第二代3.5μm元胞的多款碳化硅MOS产品相继问世，目前已在光伏储能头部客户中实现批量化应用。根据技术路线图，派恩杰的下一代产品元胞尺寸将迈入2.x微米时代。

派恩杰的碳化硅MOS元胞尺寸变化

此外，为了加速碳化硅产品从“高端器件”向“普惠技术”的演进，派恩杰于2023年就开始布局建设8英寸碳化硅产线建设，并将于本次展会正式展出自主生产的8英寸碳化硅MOSFET晶圆片。

罗烨表示，派恩杰通过8英寸大晶圆，并叠加最新一代的3.5um元胞尺寸的平面栅技术，并通过优化制程工艺等核心技术，使得碳化硅晶圆有效利用率持续提高，在提升晶粒的性能指标的同时，持续降低SiC器件的成本。

派恩杰认为，随着光储领域的高压化发展趋势，碳化硅未来的前景非常光明的，未来市场需求也将更加旺盛，他们将从产品研发、产品供应、方案设计以及成本等方面，围绕着客户的需求优化和调整，持续推出更多好产品。

如今，做好各项准备的派恩杰半导体，正蓄势待发，6月11日至13日，派恩杰半导体将诚邀各界用户莅临SNEC展台交流（展位号：6.1H C560），以碳化硅技术为抓手，携手擘画光伏、储能绿色转型蓝图。

本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。

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