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01只猜对了一半

 

2020年底，笔者问了阳光电源光储事业部总裁顾亦磊博士一个问题：“随着器件与技术水平提升，十年来组串逆变器越做越大，而集中式逆变器越来越小，未来逆变器会不会兼具两者的优点?”他点头，然后神秘一笑：“很快你就会看到我们的新产品。”

 

于是在今年6月初的上海SNEC展会上，业内见到了阳光电源推出的融合了集中、组串优点于一体的新品光•储“1+X”模块化逆变器。

阳光电源光·储“1+X”模块化逆变器

 

在此之前，阳光电源已经将逆变器功率最大做到了6.25MW，业内都在猜测，未来的逆变器是不是要突破8MW甚至更大。

 

他们只猜对了一半。

 

新品“1+X”确实可以向上突破8.8MW的功率极限，但同时还可向下兼容至1.1MW.每个单元功率 1.1MW，通过并联扩展实现1.1MW-8.8MW的子阵，灵活适配不同需求。

 

这是又一款划时代的产品，也是对传统集中逆变器的重大革新。模块化是“1+X”最大的特点：通过器件、设备、系统的模块化设计，这台或者可以说这组逆变器可以如乐高一般，根据需求组合或独立运行。每一台逆变模组的每一个器件，都做到了模块化设计，在延续传统集中式逆变器低度电成本优势的同时，又具备了更高的跟踪精度和即插即用式的简便运维，解决了需要专业人员运维的难题。

 

据阳光电源的资料显示：

 

“1+X”模块化逆变器突破传统方案MPPT数量少的难题，每个模块均为独立MPPT设计，8.8MW逆变器具备8路MPPT;

 

各模块独立运行，当一台出现故障，其他单元正常发电，确保电站更高在线率，减少发电损失。同时，关键器件采用模块化设计，两人即可轻松更换，运维效率提升70%以上，极大降低运维成本;

 

满足光储交直流耦合多样化需求，在直流耦合场景中，逆变器支持最大2倍容配比，储能功率和锂电池容量可根据不同需求灵活配置，进一步提高光储电站的灵活性和经济性。

 

同时，逆变器具备反向充电功能，能量双向流动，参与调峰调频等多种应用，并可在SCR=1.02的弱网环境下高效运行，刷新了业内集中逆变器弱网适应性记录，并可在20ms内响应电网无功调度，支撑电网稳定运行。

 

“未来逆变器将被不断重新定义和颠覆，但仍秉持因地制宜科学设计的理念。”顾亦磊对产业发展做了展望：“除了一些山地、屋顶等确实运力受限的项目之外，一些重量稍大但功率更高的组串式逆变器可能做到500kW甚至1MW，这与现在的集中式逆变器已经没有区别了。”

 

这也是阳光电源这样的龙头企业寻求通过技术致胜，实现差异化经营的重要手段之一，也再次为行业铺设了一条新赛道。顾亦磊认为“功率大、电流大、体积小、质量小”这样的“两大两小”将成为阳光电源未来与其它企业拉开差距的最核心优势。

 

技术，才是阳光电源最重要的护城河。新赛道被阳光电源这样的行业龙头铺就的同时，也因其技术性更强而变得挑战难度增大：第一轮全线99%转换效率的升级浪潮，响应者众多;到200kW+时代，同行者数量变少;而这场“1+X”模块化技术浪潮的参与者将会更少，也导致发生在逆变器领域的军备竞赛并不如组件尺寸或技术路线之争那么引得业内关注。但实际上，这是真正意义上的行业巅峰之作，相比上述优势而言，每GW初始投资降低的1800万元都只是锦上添花而已。

 

而对这家公司来说，“1+X”只是其历史上推出的多个“爆款”之一，甚至在今年也不是第一个。

 

02为答案而生

 

2020年7月9日，在“600W+光伏开放创新生态联盟”成立的大会上，各顶尖光伏企业，针对超大功率组件与组串，分享了自身的现状与未来预期。组件、支架端最成熟，硅片、电池不断提升良率，玻璃部分改造升级完成，而针对更能降低初始投资BOS成本的的低电压大电流(18A)组件，逆变器厂商却稍显尴尬：集中式则只需要简单更换更粗的熔丝即可，但组串式逆变器却还不能完美匹配大电流组件。

江淮蔚来屋顶光伏电站

 

此外，光伏电站投资商们还面临着诸多挑战：光伏平价以及未来要实现的光储平价，需要对项目锱铢必较，精细化设计要求越来越高;碳中和大潮下，新能源高比例带来源网荷储一体、多能互补的协同挑战和技术要求。下一代的逆变器，如何更灵活匹配光伏电站子阵，与储能更高效的深度融合，也都是逆变器厂商需要解决的问题。

 

新的逆变器，不仅要满足上游制造端的期待，补齐更灵活、更智能的超大组串阵列的短板;还要协助客户完成降低度电成本的需;更要从适应电网迈向支撑电网和能量平衡，难度与压力可想而知。

 

而索比光伏网就此在业内进行调研时，一家领军逆变器企业负责人给了这样的答案：“我们在等老大哥阳光电源。”

 

这个答案，意料之外，却在情理之中。

 

2021年的开年逆变器的第一场新技术浪潮，仍然由阳光电源掀起。

 

3月18日，阳光电源正式发布了SG320HX最大输出功率352kW的逆变器新品，至此，整个光伏行业等待了八个月的“靴子”终于落地。除了每一代都不断优化的降本能力(LCOE降2%)和电网支撑能力，更支持超大组件所需的20A大电流。

 

这是一款连竞争对手都在等待它出现的产品。

 

外界欢呼阳光电源再次推出新的网红产品，而在功率、性能提升的背后，是这家逆变器龙头又铺了一条以第三代半导体器件为基石，融合多年电力电子技术的新赛道，为此阳光电源筹备了至少三年之久。

 

可以预见，会有更多厂商，紧随阳光电源其后，迈入300kW+时代。

 

03为产业开模

 

小机功率越来高提升至早期集中式逆变器的功率段，大机体积越来越小变得和组串式逆变器一样的体积和重量。这种变化的背后，是功率器件性能的不断提升。

 

逆变器所采用的功率器件如同芯片一样，体积越小、功率密度越高，难度成倍提升。

 

虽然光伏逆变器不像光伏组件这样高度同质化，但一线逆变器厂商在零部件选择上都是大同小异，更多差异在于拓扑结构、功能性和防护能力上。

 

要想实现更高功率密度，更高转化效率：

 

1.要将功率器件性能挖掘到极致

 

2.向零部件厂商提需求，进行面向光伏的定制化开发

 

与光伏组件的产业链条不同，逆变器所用电子器件大多是通用器件，想要对厂商提出定制化需求，做逆变器的“带头大哥”，要满足两个条件：技术领先性(方向正确)和市场高占有率(大量订单)。如果有一项达不到，电子器件大厂就不会专门为其进行产品上的升级和调整。

阳光电源项目案例_2.1GW青海海南州特高压外送基地电源配置项目

 

逆变设备研发费用占总收入8%，年出货量全球第一，总出货量超154GW的阳光电源自是当仁不让。

 

所以逆变器行业的升级模式是：阳光电源等少数几家龙头企业带头升级后，其它逆变器厂商跟进，再将其变成主流产品。

 

历史上多次逆变器重要的技术升级，都来自于此。

 

以逆变器最核心部件IGBT为例：早在2013年，阳光电源就携手IGBT第一厂商英飞凌进行提高逆变器效率、功率密度和可靠性等方面的研究。2014年，阳光电源推出全球第一款效率超过99%的商业化光伏逆变器SG60KTL，背后也有英飞凌的助力，同时也把逆变器行业整体功率水准带入了99%时代。

 

也是凭借功率器件能量密度的升级，阳光电源率先在2018年发布箱式逆变器SG3125HV，可搭载储能的同时，响应速度更快。

 

阳光电源董事长曹仁贤曾表示，阳光电源与零部件厂商的的合作不仅是供货层面，还在联合系统创新和基于系统应用的功率产品定义上有深入的合作。也将提升阳光电源在可再生能源领域的电源产品研发能力，进而巩固阳光电源的市场地位。

 

通过硅半导体技术和碳化硅半导体技术融合，阳光电源在2019年3月推出功率高达225kW的SG225HX系列，一举助力中国光伏逆变器跃入“200kW+”时代，迄今发货超15GW，随后陆续有数家企业跟进，让中国光伏逆变器整体水平迈上新台阶。

 

一年后，技术和产品被打磨成熟，SG320HX诞生，再次引领时代。

 

当前光伏产业两大发展方向：

 

进一步降本与电网友好都离不开第三代半导体器件的发展。碳化硅器件可用于低电压大电流组件构建超大组串;

 

功率密度更高，单个子阵更大;响应速度更快，有利于电网稳定，是理想的下一代功率器件。

 

但同时，碳化硅器件功率密度、工作电流但制造温度、硬度都较硅器件更高，因此成本较高，非常考验曹仁贤常说的“低成本创新”能力，所以一些业内人士原本预期阳光电源会在2020四季度推出的新品发布会，被放在了一年一度的阳光电源PAT上。

好在，虽然两款瞄准零碳时代的新品“姗姗来迟”，但无论是SG320HX还是光·储“1+X”模块化逆变器，作为划时代的产品再次超出了业内所有人的期待。