效率、成本、可靠性三重突破：安森美SiC方案賦能儲能系統升級
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隨著全球儲能裝機規模的持續擴張，儲能逆變器正面臨效率提升、成本控制及復雜場景適配的多重挑戰。據安森美電源方案事業部戰略業務拓展 Hank Zhao介紹，安森美聚焦功率半導體的底層創新，通過碳化硅（SiC）器件的性能突破與拓撲優化，實現效率、成本與適應性的硬支撐。
圖|安森美主要儲能產品和技術
通過上述技術，安森美實現了儲能逆變器在效率、成本、可靠性三個維度的突破，為不同功率等級的儲能場景提供了適配方案。
AI 數據中心因其高能耗、電力需求波動大等特點，對儲能技術和芯片提出了新的要求。AI 訓練和推理任務會使電力負載瞬間飆升，要求儲能技術具備高功率密度，能快速輸出大功率。
安森美通過垂直整合 SiC 產業鏈，提供從襯底到模塊的端到端解決方案，以應對AI數據中心的儲能技術挑戰。安森美的功率模塊采用最新一代溝槽工藝SiC M3 MOSFET和Field Stop 7 IGBT技術，顯著降低開關和導通損耗，適用于DC耦合儲能系統以最小化轉換損失。例如：F5BP系列NXH600N105L7F5S1HG模塊，采用I-NPC拓撲，熱阻降低9%。該模塊支持1500V母線系統，適用于AI數據中心的UPS單元，通過減少損耗延長電池壽命。
安森美還開發了純SiC方案，如8mΩ TNPC模塊，用于75kW雙向充電模塊，支持高頻開關（100kHz以上），體積縮小30%。配合下一代2000V SiC技術，可進一步降低損耗，適用于高效DCDC轉換。此外，SPM31 SiC IPM模塊（70A版本）集成門驅動和熱管理，用于冷卻系統風扇，效率提升15%，滿足AI服務器內部高密度散熱需求。
此外，盡管市場上可供選擇的SiC功率半導體種類繁多，但在某些特定應用中，安森美的集成式SiC Cascode JFET是其中的佼佼者，因其低 RDS(ON)、低輸出電容和高可靠性等獨特優勢，能夠提供卓越的性能。Cascode JFET架構使用標準硅基柵極驅動器，簡化了從Si到SiC的過渡過程，可在現有設計中實施。因此，它為從Si到SiC的過渡提供了靈活性。這些優點使得安森美的SiC Cascode JFET 技術在其他技術無法企及的領域獲得廣泛應用，增強性能使其在用于人工智能數據中心中實現更高的效率。
安森美掌握SiC技術全鏈條，其SiC方案整合第三代半導體組件及高效驅動技術，搭配主系統芯片可提供完整驅動及保護方案，助力客戶推出工商業儲能、集中式儲能等多種產品。
安森美已研發出光伏及儲能全線二十多個IGBT/IGBT+SiC Hybrid模塊產品，功率覆蓋5kW~MW級應用，具備高能效、高功率密度和高可靠性，配以相應的門極驅動、運算放大器等產品，充分滿足戶用、工商業、光儲一體化系統及大型電站需求，輔以各種參考設計和開發工具，以及現場應用支援，幫助客戶解決設計挑戰。例如，針對光伏逆變器市場對1500 V母線，最大并網功率350 kW組串機型的需求，安森美最新推出了一款直流升壓模塊(飛跨電容拓撲)，三款交流逆變模塊（F5BP INPC拓撲）；針對1500 V母線儲能逆變器市場，安森美推出了INPC拓撲模塊NXH600N105L7F5S1HG：三相最大功率200-250 kW(雙向功率pf=1和-1)。這些方案都提供高能效、高功率密度且具成本優勢。
安森美的EliteSiC共源共柵結型場效應晶體管（Cascode JFET）性能突出，是人工智能數據中心、儲能和直流快充等 AC-DC 電源單元的優質選擇。未來，安森美計劃推出多代溝槽型 SiC MOSFET，并開發更高電壓等級的 SiC 器件，以適配下一代儲能系統需求。
在高功率密度與高轉換效率的儲能系統需求下，安森美通過材料創新、封裝優化及系統級設計協同突破，持續提升功率芯片的耐壓、耐溫及開關頻率等核心指標。
安森美的EliteSiC 系列通過平面柵極結構與外延層工藝優化，實現了耐壓等級的顯著提升。安森美的 EliteSiC 技術專注于電動汽車與能源基礎設施這兩大關鍵應用領域， 其1200V EliteSiC M3S器件有助于提高開關速度的EliteSiC MOSFET和模塊，以適配越來越多的能源儲存等能源基礎設施應用。此外，還包括1700V EliteSiC MOSFET NTH4L028N170M1提供更高擊穿電壓SiC方案，滿足大功率工業應用的需求；使用兩個1700V雪崩額定值的EliteSiC肖特基二極管NDSH25170A、NDSH10170A，設計人員便可實現高溫高壓下的穩定運行。
在封裝設計方面，TOLL 封裝的 SiC MOSFET（如NTBL023N065M3S）封裝高度僅2.3mm，采用開爾文源極引腳將封裝電感降至 1.2nH，較 D2PAK 封裝減少 60%，有效抑制開關過電壓（VDS 尖峰降低 30%）。同時，其銀燒結芯片鍵合技術將熱阻降低 25%，支持 175℃長期運行，滿足儲能系統高可靠性需求。其占板面積僅 9.9mm×11.7mm，較 D2PAK 節省 30% PCB 空間，適用于高密度儲能變流器設計。
在拓撲與控制優化方面，安森美通過半橋兩電平拓撲與 SiC MOSFET 結合，在儲能變流器中實現≥98.8% 的效率（不含電抗器）。同時，采用1200V SiC MOSFET的 DAB 拓撲可實現1MW 級儲能系統的雙向能量流動，支持電網級儲能變流器的寬范圍電壓調節（200V 至 1000V）。
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