储能变流器技术及市场剖析

储能变流器，英文名Power Conversion System(简称PCS)，是储能电池与电网之间功率交换的重要单元，在储能系统中价值量占比能达到20%左右近年来，全球储能市场爆发，对PCS的需求增大，国内厂商不断扩大海外市场，对PCS的研究也成为关注热点。

　　PCS工作原理及功能　　PCS由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、PCB板(印刷电路板)、电线电缆等硬件组成，可以分为单相机与三相机　　PCS按功率大小又可分为高频隔离、工频隔离、不隔离三种方式单相机和20KW以下三相PCS采用高频隔离的方式，50KW到250KW采用工频隔离的方式，500KW以上采用不隔离的方式。

　　PCS技术参数只要看系统电压、功率因数、切换时间、峰值功率等，这些参数对储能系统功能影响较大　　PCS的工作模式主要有并网和离网两种　　在并网模式下，PCS实现储能电池与电网之间的双向能量转换主要功能是根据微网监控指令进行恒功率或恒流控制，给电池充电或放电，同时平滑风电光伏等波动性较强的输出。

　　在离网模式中，PCS可以根据实际需求，给本地部分负荷提供满足电网电能质量要求的交流电能　　PCS的主要功能包括过欠压、过载、过流、短路、过温等的保护、具备孤岛检测能力进行模式切换、实现对上级控制系统及能量交换机的通信功能、并网-离网平滑切换控制等。

　　PCS的主要特点包括充、放电一体化设计，实现交流系统和直流系统的能量双向流动;可以实现并网与离网的无缝切换;功率因数任意可调，在容量范围内可以全发无功，实现无功补偿;　　此外，特点还包括多台PCS可多机并联运行，且总输出功率不小于叠加总功率的95%;10KW换流器单体之间相互独立;主功率回路采用高可靠性功率模块;支持多种储能电池，不同型号仅只有控制器的软件不同;完善的极端保护功能，有效防止逆变器的异常损坏等。

　　应用场景及国内厂商　　按照应用场景的不同，PCS可以分为储能电站、集中式、工商业及户用四大类，主要区别是功率大小　　储能电站PCS的功率一般大于10MW，选取级联型多电平拓扑，采用IGBT模块设计，一般N个交流器安装到集装箱内部，支持多机并联运行，需变压器升压接入电网。

　　集中式PCS的功率在250KW以上，当前多采用两电平拓扑，同样采用IGBT模块化设计，使用功率器件较少，单机功率可达MW级，对系统可靠性要求较高　　工商业PCS的功率一般在250KW以下，当前多采用三电平拓扑，与分布式光伏相结合，可以实现自发自用，在国外还可利用电网峰谷差价获利。

　　家庭户用PCS的功率在10KW以下，与户用光伏相结合，作为应急电源、电费管理等，对安全规范、噪声等要求较高　　PCS与传统光伏逆变器的技术大抵相当，所以早先切入PCS的企业基本都是逆变器产商　　从PCS产业链来说，上游是IGBT、PCB板等，中游是各类型储能变流器，下游是风光电站、电网系统等。

　　PCS上游材料的核心是IGBT，不过IGBT对设计及工艺的要求较高，我国企业起步晚，目前主要以国外跨国企业为主，以英飞凌、三菱电机、富士电机等，其中占比最高的是英飞凌，达15.9%不过近年来，我国IGBT自给率在逐步提升，国产有替代海外的趋势。

　　PCS中游、下游与光伏逆变器生产厂商基本是同一批，国内主要的企业包括阳光电源、比亚迪、科华数据、上能电气、固德威、昆兰新能源、盛弘股份、索英电器、科陆电子等不过由于PCS不同技术存在一定壁垒，应用领域均有不同，目前暂无绝对龙头。

　　阳光电源：主打大型电源侧储能PCS产品，以配套自身储能系统为主，部分对外销售，阳光电源储能业务的定位是提供储能系统解决方案　　上能电气：公司主要产品为交流储能变流器和直流储能变流器，分别应用于发电侧新能源并网和火电储能联合调频领域、电网侧调频调峰领域、用户侧工商业领域储能等。

　　固德威：拥有较齐全的储能产品系列和能源解决方案，涵盖单相、三相、高压、低压、直流耦合、交流耦合等全系逆变器和储能电池产品　　科士达：公司现有产品有模块化储能变流器、集中式储能变流器，储能业务占总营收比重达10%。

　　盛弘股份：盛弘股份首创多分支储能变流器，将多组电池分散接入储能变流器，减少电池簇并联，降低电池损耗，能够更大化利用电池　　未来展望　　全球气候变暖已成为全球最大的生态难题，全球开始向“低碳化”转型，我国也提出“30·60”的战略目标，当前人们获得可再生能源最有效的方式就是发电，因此储能作为实现“30·60”目标不可或缺的一环，其市场规模不断增长，PCS又是储能装置中不可替代的器件之一，存在巨大发展机遇。

　　储能PCS市场目前市场规模相当可观，且还有着足够的发展潜力各PCS企业目前并不在硬件成本比拼，而是朝着市场端、客户服务、售后服务等方向发展，具有较高的毛利润　　据悉，2015年我国PCS产量仅有5.5万KW，当时市场均价在1元/W左右，到2021年，PCS产量已增长至194.75万KW，年增长率超80%，市场均价也达到了1.135元/W。

　　据相关机构预测，到2025年，PCS全球市场空间将达到410亿元，年增长速度达60%左右免责声明：本文来源：[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件，版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。