在儲能變流器（PCS）中，碳化硅（SiC）功率模塊全面取代傳統IGBT模塊的趨勢主要源于其顯著的技術優勢、成本效益以及系統級性能提升。SiC模塊在PCS中取代IGBT的核心邏輯在于：高頻高效降低系統綜合成本，高溫穩定性適配嚴苛環境，國產化供應鏈加速成本下探。盡管IGBT在中低壓場景仍具短期成本優勢，但SiC憑借技術迭代與規模化效應，已成為電力電子創新的核心引擎，推動儲能系統向高功率密度、高可靠性方向演進。

傾佳電子楊茜致力于推動SiC碳化硅模塊在電力電子應用中全面取代IGBT模塊，助力電力電子行業自主可控和產業升級！

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個必然，勇立功率半導體器件變革潮頭：

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊的必然趨勢！

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管的必然趨勢！

傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢！

以下從多個角度分析這一替代的必然性：

一、高頻高效特性帶來的系統優化

開關頻率提升與損耗降低
IGBT模塊在10kHz以上的開關頻率下會因尾電流效應產生較高損耗，而SiC MOSFET模塊可在數十至數百kHz頻率下運行，開關損耗降低70%-80%。高頻化不僅減少了濾波器、電感等磁性元件的體積（例如電感體積可縮小至1/3），還提升了變流器功率密度和效率（系統效率提升1%-3%），同時降低散熱需求。
示例：在2kW升壓電路中，SiC方案可將開關頻率從25kHz提升至72kHz，所需電容數量減少60%。

高溫穩定性與可靠性
SiC MOSFET可在200°C高溫下穩定工作，其導通電阻具有正溫度系數（PTC），有利于均流和熱平衡。相比之下，IGBT的高溫性能受限，需額外散熱設計。SiC的高溫耐受性減少了散熱系統成本，系統級節省可達30%。

二、系統級成本優勢

器件成本下降與技術成熟

材料與工藝突破：中國廠商的6英寸SiC襯底產能從2021年的不足10萬片/年增至2024年的超100萬片/年，單片價格從700美元降至400美元以下，降幅超40%。外延層良率提升至85%，芯片面積縮小50%。

規模化效應：車規級需求（如800V快充平臺）驅動SiC模塊價格下探，比如650V SiC MOSFET單價已降至8元人民幣，與硅基IGBT（6-7元）價差僅15%，而1200V SiC MOSFET單價低于10RMB，低于硅基IGBT（大于10元）。

全生命周期經濟性
在光伏逆變器和儲能PCS中，SiC方案效率提升3%-5%，全生命周期電費節省可覆蓋初期器件成本差異。例如，1500V光伏系統采用SiC后效率突破99%，光儲市場SiC規模在2024年同比增長150%。

三、技術場景適配與創新應用

高壓與高頻場景的天然優勢

高壓領域替代：在1200V及以上高壓應用（如1500V光儲系統、軌道交通），SiC模塊的耐壓能力遠超IGBT，2024年滲透率超50%。

構網型儲能PCS：SiC模塊支持寬頻自穩控制、多場站級自同步運行，提升了電網的主動支撐能力和故障穿越性能，適應弱電網區域新能源并網需求。

拓撲結構簡化與設計靈活化
傳統IGBT方案需復雜拓撲（如飛跨電容三電平），而SiC模塊支持兩電平改造，控制更簡單可靠，且PCB嵌入式封裝技術（如BASiC的Pcore?）可提升通流能力40%，降低模塊物料成本20%。

四、產業鏈與市場驅動

國產化供應鏈崛起
中國本土企業（如天岳先進、天科合達）的6英寸晶圓量產，推動國產SiC MOSFET市占率從10%躍升至35%，打破歐美壟斷。華為、陽光電源等系統廠商直接參股SiC供應鏈，定制化器件進一步壓縮成本。

行業轉型壓力
英飛凌、安森美等傳統巨頭關閉部分IGBT產線轉向SiC擴產，2024年全球車用SiC模塊市場規模達20億美元。IGBT被迫退守600V以下中低端市場，而SiC正向3300V超高壓領域擴展。

五、未來趨勢與挑戰

8英寸晶圓量產：2025年8英寸襯底量產后，SiC MOSFET單價有望逼近硅基MOSFET（5元以下），IGBT市場空間將進一步壓縮5。

技術融合：SiC與數字孿生等技術結合，推動電力電子系統向高頻化、智能化發展。

總結

SiC模塊在PCS中取代IGBT的核心邏輯在于：高頻高效降低系統綜合成本，高溫穩定性適配嚴苛環境，國產化供應鏈加速成本下探。盡管IGBT在中低壓場景仍具短期成本優勢，但SiC憑借技術迭代與規模化效應，已成為電力電子創新的核心引擎，推動儲能系統向高功率密度、高可靠性方向演進。