组串式逆变器由于拓扑结构需要先进行直流转交流、再升压至电网兼容电压,单 GW 所需的 IGBT 器件数量明显高于集中式,这为国产功率器件厂商创造了更大的切入空间。国产 IGBT 厂商在光伏逆变器领域已形成第一梯队,并在户用、分布式装机需求走强的背景下加速验证,功率器件国产替代进程正从光伏向车规等更高门槛市场渐进推进。

组串式为何带来更大器件需求

逆变器分为集中式和组串式两类:集中式是汇总后直流转交流(DC-AC),单机功率更高、适用于大型地面电站,所需 IGBT 模块明显更少;组串式则是先转换后汇总,转换后仍需升压至电网兼容电压,需要转换两次,因此单 GW 所需 IGBT 器件大于集中式。此外,功率更低的微逆产品中,IGBT 成本占比更高,对应市场空间也更大。

从供给结构看,大功率(集中式)逆变器以 IGBT 模块出货为主,小功率(组串式)则以单管为主。户用和分布式因价格接受度更高而持续发力,单管产品的缺口相对更大,这为国产单管厂商提供了明确的放量窗口。

国产厂商的验证进展与能力差距

国内单管产能第一梯队包括宏微、士兰微、新洁能、斯达四家厂商。其中宏微与华为合作、由其直接指导单管产品开发;新洁能绑定德业;斯达与汇川关系紧密,并借此突破了工控领域。模块方面,斯达、中车有相应产品,士兰微在研发中,但当前仍以英飞凌、安森美等海外厂商为主。

IGBT 行业的本质挑战在于适配下游——需要与下游联合研发、从源头定制器件。国产厂商的升级路径通常是:工控/家电 → 光伏逆变器 → 新能源车,车规级市场代表行业最高水平。国内在车规级领域渗透仍较少,比亚迪电子进度最为领先,但其产品早期采用平面结构而非主流沟槽结构,输出功率相对受限,目前已有沟槽型新品推出;斯达则在商用车(大巴)领域渗透较强,作为 Fabless 厂商其晶圆依赖代工流片。

常见问题

国产 IGBT 在组串式逆变器中的导入意愿如何?

下游逆变器厂商对国产功率器件的导入意愿较强,尤其是户用、分布式领域因价格接受度更高,单管需求走强,直接带动了国产单管厂商的验证与放量。但模块市场目前仍以海外厂商为主,国产替代在模块端尚需时间。

国产替代在车规、工控领域如何协同推进?

车规级 IGBT 代表行业最高技术水平,国内企业渗透较少。国产厂商一般先从工控、家电起步,再进入光伏逆变器,最后进军车规级市场,各领域的技术积累与客户验证具有递进关系,光伏领域的突破为车规级应用积累了能力基础。

组串式对器件性能要求与国产器件能力差距如何?

组串式逆变器需要两次转换,对器件的损耗、可靠性要求较高。国产器件在单管领域已具备较强竞争力,但在模块产品上仍以海外厂商为主。整体看,国产 IGBT 在光伏领域已形成第一梯队,车规级等高端应用仍在追赶中。