隨著全球電力行業(yè)向低碳環(huán)保的轉(zhuǎn)變加速,，以及歐盟碳關(guān)稅即將全面實(shí)施等多重因素的疊加影響,，加速了新型儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。2024年，我國(guó)也首次將“發(fā)展新型儲(chǔ)能”寫入了政府工作報(bào)告。

儲(chǔ)能技術(shù)的跨越式發(fā)展,，也推動(dòng)了一系列半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，如功率器件,、固態(tài)／半固態(tài)電池,、鈉離子儲(chǔ)能等。在即將于2025年4月15-17日舉辦的慕尼黑上海電子展上,，儲(chǔ)能也是一個(gè)備受關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域,，諸多半導(dǎo)體廠商針對(duì)這一領(lǐng)域展出了一系列先進(jìn)、創(chuàng)新的產(chǎn)品和解決方案,，覆蓋從測(cè)試到芯片的全鏈條,。

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秉持“測(cè)試為先”,，泰克攜儲(chǔ)能相關(guān)測(cè)試測(cè)量方案亮相慕尼黑電子展

當(dāng)然,，想要構(gòu)建安全、穩(wěn)定的儲(chǔ)能系統(tǒng),，對(duì)于系統(tǒng)中半導(dǎo)體器件的測(cè)試也必不可少,。作為一家專注于測(cè)試測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)的公司,，泰克科技（N3.544）在此次慕尼黑上海電子展上將展出一系列與儲(chǔ)能相關(guān)的測(cè)試測(cè)量解決方案。

在2024年,，泰克科技收購(gòu)了德國(guó)的直流電源和負(fù)載公司EA,，完善了其直流電源和負(fù)載的產(chǎn)品線。目前,，泰克已經(jīng)能夠提供儲(chǔ)能電池級(jí)PCS（Power Conversion System,，儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換器）等產(chǎn)品技術(shù)和測(cè)試相關(guān)的全套解決方案。

針對(duì)儲(chǔ)能電池,，EA公司的雙向電源能給客戶提供專業(yè)的電源模擬器電源,，從幾千瓦到幾百千瓦不等。針對(duì)PCS,，泰克能夠覆蓋其全設(shè)計(jì)流程,，從初始階段的關(guān)鍵功率器件的選擇和評(píng)估、第二階段的PCS設(shè)計(jì)電源質(zhì)量,，主要功率損耗點(diǎn)測(cè)試（開關(guān)損耗及磁損耗等）,，設(shè)計(jì)安全測(cè)試及輸出電源的質(zhì)量評(píng)估，再到第三階段的PCS產(chǎn)品評(píng)估,，德國(guó)EA電源產(chǎn)品可以很好滿足儲(chǔ)能行業(yè)高電壓化,，甚至達(dá)到2,000VDC、數(shù)千安電流,、大功率多通道,、多個(gè)MPPT輸入點(diǎn)、寬電壓范圍的逆變器評(píng)估,。

此外,，功率半導(dǎo)體是電力電子行業(yè)非常關(guān)鍵的部分，行業(yè)要求儲(chǔ)能PCS具備更高的效率,，這為以碳化硅（SiC）為代表的第三代功率器件提供了發(fā)展機(jī)遇,。為了滿足功率器件國(guó)產(chǎn)化替代以及寬禁帶功率器件的發(fā)展需求，泰克在中國(guó)的本土方案團(tuán)隊(duì),，推出了針對(duì)IGBT,、SiC以及GaN的動(dòng)靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，如DPT1000A,、SPT1000A等,，以及功率器件可靠性測(cè)試系統(tǒng)DHTGB/DHTRB，對(duì)SiC等新型器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓力測(cè)試,，在溫度環(huán)境下對(duì)其老化特性（漏電流,、閾值電壓、導(dǎo)通電阻等）進(jìn)行分析,。高集成度的HTOL老化測(cè)試系統(tǒng),，基于實(shí)際應(yīng)用環(huán)境搭建老化參數(shù)測(cè)試系統(tǒng),，可對(duì)SiC/GaN器件在動(dòng)態(tài)功率循環(huán)條件下的老化特性進(jìn)行分析測(cè)試。應(yīng)用級(jí)老化過程參數(shù)監(jiān)測(cè),、動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻,，以及VTH等參數(shù)測(cè)試。

與此同時(shí),，針對(duì)電源管理IC,，泰克提供了模擬IC及PMIC的標(biāo)定和失效分析的曲線跟蹤儀3700A。針對(duì)越來越復(fù)雜的電源控制,，泰克也為客戶提供了基于示波器多通道的測(cè)試系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)ns級(jí)延遲性能，多達(dá)32個(gè)通道的同步測(cè)試能力,。

作為測(cè)量測(cè)量供應(yīng)商,，針對(duì)新的技術(shù)應(yīng)用，泰克提倡“測(cè)試為先”的理念,，為客戶提供更多測(cè)試數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品新技術(shù)的迭代和進(jìn)步。

艾德克斯展示儲(chǔ)能全鏈條測(cè)試方案

另一家測(cè)試測(cè)量廠商——艾德克斯（N3.541）,，此次也攜其從電芯到PCS（變流器）的全鏈條測(cè)試方案亮相慕尼黑上海電子展,。

針對(duì)儲(chǔ)能電芯，目前的儲(chǔ)能電芯已進(jìn)入“500Ah+”時(shí)代,，部分廠商甚至推出1000Ah級(jí)超大容量電芯,。針對(duì)這類電芯的測(cè)試面臨著兩大核心挑戰(zhàn)：一是充放電電流需求激增；二是循環(huán)壽命測(cè)試周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)千次,，傳統(tǒng)設(shè)備效率低下且成本高昂,。

為了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，艾德克斯提出的解決方案是通過IT-M3900C系列雙向直流電源實(shí)現(xiàn)單機(jī)1020A輸出,，主從并聯(lián)后單機(jī)柜可達(dá)10000A,，覆蓋大電流測(cè)試需求；同時(shí),，ITS5300電池充放電測(cè)試系統(tǒng)支持自動(dòng)化循環(huán)測(cè)試,，內(nèi)置高精度量測(cè)與保護(hù)機(jī)制，可連續(xù)運(yùn)行數(shù)月,，減少人工干預(yù),，提升測(cè)試效率。

此外,，艾德克斯通過模組化架構(gòu)設(shè)計(jì),，實(shí)現(xiàn)高度靈活配置，可覆蓋從電芯到PCS的全鏈條測(cè)試,，包括單體,、模組,、整包及系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證,。其中,，IT-M3400系列雙向可編程直流電源在1/2U體積內(nèi)集成800W功率，支持256通道獨(dú)立控制,，適用于小容量電池并行測(cè)試,；IT2700系列多通道源載模組系統(tǒng)提供了超高功率密度，1U主機(jī)框可容納多達(dá)8個(gè)200W模組或4個(gè)500W模組,，模組可以是雙向直流電源,、單向直流電源或回饋直流電子負(fù)載，模組之間支持混搭,；IT6000C系列雙向可編程直流電源支持2250V高壓輸出及2MW功率擴(kuò)展,，雙向能饋式設(shè)計(jì)，可用作雙向源,、電池模擬器,、光伏模擬器及電池測(cè)試儀，滿足儲(chǔ)能變流器高壓大功率的測(cè)試需求,；IT7900P系列電網(wǎng)模擬器提供四象限運(yùn)行能力,，可仿真電網(wǎng)故障、諧波擾動(dòng)等復(fù)雜工況,，驗(yàn)證儲(chǔ)能系統(tǒng)的并網(wǎng)兼容性,。

這種“從芯片到系統(tǒng)”的覆蓋能力，可以幫助艾德克斯的客戶能夠根據(jù)項(xiàng)目需求快速搭建定制化測(cè)試平臺(tái),，降低設(shè)備重復(fù)投入成

另外,，儲(chǔ)能測(cè)試的高能耗一直是行業(yè)痛點(diǎn)。艾德克斯的雙向能量回饋技術(shù)將放電階段90%以上的電能清潔回饋電網(wǎng),，相比傳統(tǒng)電阻負(fù)載方案,，單臺(tái)42kW設(shè)備每年可節(jié)省電費(fèi)約25萬元。以IT6600C系列大功率雙向可編程直流電源為例,，其采用第三代SiC技術(shù),，不僅提升了能效，還通過智能散熱設(shè)計(jì)減少了70%的空調(diào)能耗,。此外,，ITS5300電池充放電測(cè)試系統(tǒng)支持與溫箱聯(lián)動(dòng)，優(yōu)化整體能耗管理,。

固態(tài)電池因能量密度高,、安全性強(qiáng)被視為下一代儲(chǔ)能技術(shù)，但其測(cè)試需解決高電壓（如1000V+系統(tǒng)）和極端工況驗(yàn)證難題,。對(duì)此,，艾德克斯的ITS5300電池充放電測(cè)試系統(tǒng)就是專為固態(tài)電池而設(shè)計(jì),，其配備全方位軟硬件保護(hù)、預(yù)充電路,、防反接和防打火功能,，同時(shí)支持與BMS通信和實(shí)時(shí)電池溫度監(jiān)控，能精確還原和仿真電池的極限工況,，確保測(cè)試過程的安全性和可靠性,。

艾德克斯通過“功率電子”核心技術(shù)積累（如SiC器件、雙向回饋,、高精度量測(cè)）和場(chǎng)景化測(cè)試方案（光儲(chǔ)充,、固態(tài)電池、系統(tǒng)集成）,，始終站在儲(chǔ)能技術(shù)演進(jìn)的前沿,。作為工信部認(rèn)證的“制造業(yè)單項(xiàng)冠軍”，艾德克斯已服務(wù)全球50多個(gè)國(guó)家的客戶,，并持續(xù)通過IT6600系列等高創(chuàng)新產(chǎn)品定義測(cè)試效率與可持續(xù)性的新標(biāo)準(zhǔn),。未來，艾德克斯還將深化與產(chǎn)業(yè)鏈合作,，推動(dòng)測(cè)試技術(shù)從“功能驗(yàn)證”向“全生命周期管理”升級(jí),，為全球能源轉(zhuǎn)型提供底層支撐。

兆易創(chuàng)新多種高性能MCU產(chǎn)品賦能新能源及儲(chǔ)能領(lǐng)域

深耕存儲(chǔ),、MCU,、傳感器以及電源管理芯片等核心技術(shù)領(lǐng)域的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)兆易創(chuàng)新（N5.701），即將在本次慕尼黑上海電子展上全面展示其在新能源與儲(chǔ)能領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用方案,，涵蓋多種高性能MCU產(chǎn)品,。

其中，基于GD32G5系列高性能MCU的雙向儲(chǔ)能逆變方案,，采用GD32G553/GD32E515系列MCU作為主控,，通過雙MCU協(xié)同控制三級(jí)功率架構(gòu)：LLC諧振變換器（100kHz），可實(shí)現(xiàn)高效DC-DC轉(zhuǎn)換,，提升能量傳輸效率,；Buck/Boost電路（20kHz），支持電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié),，滿足不同儲(chǔ)能需求,；逆變/PFC級(jí)（20kHz），實(shí)現(xiàn)雙向能量流動(dòng),，可輸出純凈交流或進(jìn)行功率因數(shù)校正,。

同時(shí)，該方案系統(tǒng)還集成三段式充電管理（恒流CC/恒壓CV/涓流充電），并具備過壓,、過流,、過溫保護(hù)機(jī)制，確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行,。支持充電,、放電雙模式，整機(jī)峰值效率高達(dá)90.12%,。

此外,，GD32F5xx,、GD32G5xx系列產(chǎn)品還通過了TUV IEC61508功能安全認(rèn)證,，集成信息安全功能。通過冗余設(shè)計(jì)及多重安全機(jī)制,，可在系統(tǒng)故障時(shí)保障核心功能穩(wěn)定運(yùn)行,，有效規(guī)避重大安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

該方案適用于戶用儲(chǔ)能,、便攜式儲(chǔ)能及工業(yè)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng),，具備高可靠性、高功率密度和高轉(zhuǎn)換效率,，滿足逆變器市場(chǎng)對(duì)于智能化,、低損耗和高效能的嚴(yán)苛要求。

基于GD32F527/GD32VW553的工商業(yè)儲(chǔ)能BMS解決方案,，則依托GD32F527強(qiáng)大的運(yùn)算能力和GD32VW553的無線通信能力,，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)、智能管理及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互,，提高系統(tǒng)安全性和能效,。該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心備用電源等領(lǐng)域,。

GD32E5的1KW光伏MPPT鋰電池模塊采用GD32G553/E515系列MCU作為主控芯片,，結(jié)合四開關(guān)buck-boost拓?fù)洌邆涠喾N模式無擾切換功能,，包括MPPT模式和限功率模式,。其開關(guān)頻率為40kHz，支持恒流恒壓模式充電（CC/CV）,，峰值效率可達(dá)98%以上,。

另外，基于GD32C1的組串式BMS方案選用了GD32C113系列作為主控,，負(fù)責(zé)與AFE的通信,，具備SOC/SOH估算、均衡管理、自組網(wǎng)管理,、熱管理,、故障顯示、報(bào)警和保護(hù),、充放電控制,，以及LCD顯示等功能。

半導(dǎo)體技術(shù)被認(rèn)為是提升儲(chǔ)能系統(tǒng)效率,、安全性和智能化水平的關(guān)鍵因素,，兆易創(chuàng)新將自身定位為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游的“核心器件賦能者”，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì),，圍繞電池管理系統(tǒng)（BMS）,、儲(chǔ)能變流器（PCS）、光伏MPPT鋰電池,、微逆變器等關(guān)鍵環(huán)節(jié),，提供高可靠性、低功耗的半導(dǎo)體解決方案,，助力提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率,、安全性與智能化水平，從而推動(dòng)行業(yè)從底層硬件向更高效,、更安全的架構(gòu)演進(jìn),。

AI技術(shù)也將給新能源和儲(chǔ)能領(lǐng)域帶來深刻影響。兆易創(chuàng)新也積極探索與AI技術(shù)的深度融合,，推出了基于GD32H7系列MCU的AI直流拉弧檢測(cè)方案,，結(jié)合AI算法可實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏系統(tǒng)直流拉弧的快速檢測(cè)與精準(zhǔn)判斷。

為提升開發(fā)效率,，該方案還提供一鍵式訓(xùn)練工具,，用戶可基于自有數(shù)據(jù)快速生成輕量化、可編譯的AI模型代碼,。硬件層面集成16位高精度外部ADC,，擴(kuò)展支持8路外部信號(hào)采集，進(jìn)一步提升檢測(cè)靈敏度,。系統(tǒng)還內(nèi)置存儲(chǔ)卡與基于GD32VW553的Wi-Fi模塊,，支持拉弧數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳云端，并通過串口/CAN接口與光伏系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),。結(jié)合云平臺(tái)能力,，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收集、云端模型訓(xùn)練,，并通過OTA升級(jí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化檢測(cè)算法,，形成“端-云協(xié)同”的智能化安全防護(hù)體系,。

憑借高性能MCU與完善的技術(shù)支持，以及與AI技術(shù)的融合,，兆易創(chuàng)新致力于助力儲(chǔ)能系統(tǒng)提升效率,、可靠性及智能化水平，推動(dòng)綠色能源應(yīng)用的普及與發(fā)展,。

鎵未來雙向儲(chǔ)能逆變器方案解決儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用痛點(diǎn)

作為專注高壓氮化鎵功率器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè),，珠海鎵未來科技有限公司（GaNext）（N5.644）此次也攜其1-4kW氮化鎵雙向儲(chǔ)能逆變器亮相慕尼黑上海電子展。據(jù)悉,，該雙向儲(chǔ)能逆變器已被諸多行業(yè)知名企業(yè)采用,。

鎵未來的4kW雙向逆變器方案采用了交錯(cuò)無橋圖騰柱PFC拓?fù)?全橋LLC軟開關(guān)拓?fù)?SR同步整流，支持200%瞬時(shí)功率逆變輸出,，整流峰值效率達(dá)96.5%,，逆變峰值效率為96%，如此高的效率可助力實(shí)現(xiàn)移動(dòng)儲(chǔ)能方案無風(fēng)扇設(shè)計(jì),。

儲(chǔ)能領(lǐng)域的產(chǎn)品主要有兩大差異點(diǎn)：電池技術(shù)差異和雙向逆變器差異,。鎵未來重心針對(duì)雙向逆變器領(lǐng)域應(yīng)用設(shè)計(jì),，采用以鎵未來的氮化鎵產(chǎn)品為主的雙向逆變器,，可以實(shí)現(xiàn)充電高效率，從而節(jié)省5%的充電電能,；逆變高效率,，可延長(zhǎng)5%的續(xù)航時(shí)間；高頻高功率密度,，使逆變器的重量減少40%,；運(yùn)作高效率，可實(shí)現(xiàn)靜音風(fēng)扇,、無風(fēng)扇設(shè)計(jì),，以及IP54防水等特點(diǎn)。

從成本上而言,，采用鎵未來的氮化鎵技術(shù)的雙向逆變器方案,，在儲(chǔ)能項(xiàng)目上的整體成本已能實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)Si/IGBT器件方案持平，且產(chǎn)品體積更小,、效率更高,，使得客戶在市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)峻的當(dāng)下形成他們自有的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。

圖源丨Power GaN 2024 Report

鎵未來一直致力于第三代半導(dǎo)體硅基氮化鎵(GaN-on-Si)器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,，并在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)全功率范圍內(nèi)氮化鎵器件的量產(chǎn),。氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體，材料熱導(dǎo)率先天優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件,。在大功率方案上,，鎵未來特有的疊芯封裝工藝和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有效降低了封裝打線的寄生電感，減少了噪聲干擾,，工作更穩(wěn)定,。并且鎵未來氮化鎵器件閾值電壓為3.5V Vth,±20V Vgs，完全兼容Si MOSFET驅(qū)動(dòng)電路,，進(jìn)一步增加了器件抗干擾能力,，提高了可靠性。

鎵未來開發(fā)的氮化鎵產(chǎn)品具有使用簡(jiǎn)單(兼容Si MOSFET驅(qū)動(dòng)),、可靠性高,、性能參數(shù)領(lǐng)先等優(yōu)點(diǎn)，提供包括POFN,、DFN,、TOLL、TOLT,、TO-252-3L/4L等貼片類以及TO-220(F),，TO-247-3L/4L等插件類在內(nèi)的全系列封裝外型。行業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累和歷史出貨數(shù)量穩(wěn)居氮化鎵行業(yè)前列,。

鎵未來始終堅(jiān)持技術(shù)路線引領(lǐng)產(chǎn)品發(fā)展的方向,，充分了解客戶對(duì)原儲(chǔ)能電源產(chǎn)品尺寸偏大、不防水,、續(xù)航時(shí)間短等應(yīng)用痛點(diǎn),，充分發(fā)揮鎵未來的氮化鎵產(chǎn)品具有的高頻、高效率的優(yōu)勢(shì)和逆變器的設(shè)計(jì)實(shí)力,，成功實(shí)現(xiàn)了業(yè)界首批(1kW-4kW)氮化鎵雙向儲(chǔ)能項(xiàng)目量產(chǎn),。

結(jié)語

隨著全球“雙碳”目標(biāo)的加速推進(jìn)和歐盟碳關(guān)稅政策的落地，新型儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用已成為能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的核心支撐,。以液流電池、鈉離子電池,、固態(tài)電池為代表的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)加速商業(yè)化,，疊加第三代半導(dǎo)體（如碳化硅、氮化鎵）在功率器件領(lǐng)域的創(chuàng)新突破,，儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度,、安全性和智能化水平正實(shí)現(xiàn)跨越式提升。

然而,，儲(chǔ)能行業(yè)在前行中仍需跨越多重壁壘,，如電池技術(shù)的進(jìn)一步突破、系統(tǒng)安全性,，以及動(dòng)力電池回收體系等,。歡迎前往慕尼黑上海電子展,，與眾多領(lǐng)先半導(dǎo)體廠商共探儲(chǔ)能行業(yè)新發(fā)展趨勢(shì)，共商儲(chǔ)能行業(yè)技術(shù)攻堅(jiān)與協(xié)同合作機(jī)遇,，共建綠色環(huán)保減碳新環(huán)境,。

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