前幾天,美國制裁中興通訊,引起了國內外廣泛關注,這是中興通訊有史以來最大的危機,關系到中興公司7萬多員工和數十萬供應商的命運。有人也許會問,如果光伏行業被美國同樣制裁,會怎么樣,前幾天有人寫到組件及硅片,不怕美國制裁,實際上美歐一直在限制組件成品出口,但沒有什么成效,但如果美國限制芯片賣到中國,確實對組件影響不大,因為組件里面沒有芯片,組件制造的設備,現在也幾乎國產化了,所以組件不用擔心。

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國產逆變器發展一路高歌,在東南亞、澳洲,非洲甚至歐洲份額逐年上升,在很多國家和地區已經超過美歐和日本品牌。國產逆變器從產量上說,已經是世界第一了。假如美國制裁中國逆變器行業,對中國實施芯片、高端儀器設備和軟件制裁,那又會怎么樣呢?

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光伏逆變器是電源產品,包括結構設計,主功率電路設計,控制系統設計,熱設計,電磁兼容設計,其技術含量取決于電力電子元器件和電力變換控制技術,特別是半導體開關器件,以及微處理器。目前有一部分逆變器元件的確已經擺脫進口依賴,但核心元器件(主控芯片、IGBT模塊等)基本都還是國外的產品,高端的電容和傳感器等功能元件的研發都遠遠落后于歐美日國家。盡管近年來國內也涌現了許多的新產品、新技術,但在核心元器件,軟件控制算法、以及設計應用軟件上,與國際先進水平差距還很大。逆變器要實現產業化,主要過程包括采購原材料,研發設計,加工生產。

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1、元器件采購

 

微處理器是逆變器的大腦,主要負責逆變器的電路轉換計算,響應和通信,目前逆變器主流的微處理器是DSPARM等,除了有一個華為海思芯片,別的都依賴于進口,逆變器上的控制芯片90%以上是美國的TINS、歐洲的ST 這幾家。

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逆變器的心臟,功率器件如MOSFETIGBT100%依賴進口,從市場競爭格局來看,美國功率器件處于世界領先地位,擁有一批具有全球影響力的廠商,例如 FairchildLinearIRONSemiconductorAOS Vishay 等廠商。歐洲擁有 InfineonST NXP 三家全球半導體大廠,產品線齊全,無論是功率 IC 還是功率分離器件都具有領先實力。日本功率器件廠商主要有 富士Fuji,三菱Mitsubishi ?,西門康semikron,東芝TOSHIBA 等,而中國大陸功率半導體市場占世界市場的50%以上,但在中高端MOSFETIGBT主流器件市場上,主要依賴進口,基本被國外歐美、日本企業壟斷。

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高端的電流傳感器,冷卻風扇,光藕,驅動芯片,大部分也是進口的,如驅動光耦美國的Fairchild,臺灣的瑞薩Renesas,電流傳感器 瑞士的LEM,德國的VAC等等。

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2、研發設計

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逆變器的靈魂是控制算法,電力電子軟件技術基本依賴于國外,主電路變換拓撲,軟開關技術,多電平結構,空間矢量調制等,我國幾乎沒有一個原創。并網逆變器的關鍵技術,如MPPT的跟蹤技術,防孤島技術,也基本上是借鑒國外的技術。

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逆變器設計軟件,都是進口的,

結構設計主流的軟件是ProE,是美國的,

Solidworks也是美國的,

熱設計熱學仿真軟件主要有:Flotherm(英國),Icepak(美國)

電路設計軟件Altium Designer (Protel 99澳大利亞)

Pads(美國)

Cadence Orcad(美國)

 

現在一款逆變器,從設計到試產,大約半年左右,沒有不用仿真軟件設計,大約要用2-3年時間。

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3,生產設備儀器

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逆變器的生產線,要用到檢測儀器和電源,大部分是國產設備,但是也少不了進口的高端設備,如示波器:泰克Tektronix(美國),可編程直流電源 :拓普康TOPCon(日本),數據采集器:Agilent(美國)。功率分析儀 YOKOGWA(日本)

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綜上所述,逆變器的核心技術和核心設備還是掌握在美歐等國家手中,目前國內電力電子技術,和國外先進技術相比,差距不是一點點,如果美國制裁中國逆變器產業,估計堅持不了多久。

來源:弘揚太陽能