近年来，在全球可持续发展及国家政策的导向下，新能源话题实属大热。光伏储能作为一种可再生能源利用技术，在全球能源结构中扮演着重要角色。当前，中国正在努力实现“碳中峰”“碳中和”目标，持续推进产业结构和能源结构调整，大力发展可再生能源。

中国是全球最大的光伏和储能市场之一，80%以上的硅料由中国企业提供。中国在光伏储能技术方面已经具有领先地位，掌握了光伏板、光伏组串式逆变器和储能变流器等核心技术，推动着新能源领域迅速发展。

在此背景下，2023(第三届)中国电子热点解决方案创新峰会以“聚焦新能源·蓄势谋新篇”为主题于11月24日在深圳圆满举办，就促进新能源发展为行业带来了优异的解决方案和科研成果展示。峰会期间，我们也针对光伏储能技术话题与阳光电源和首航新能源等代表厂商进行了深入交流。

光伏储能产业快速发展 覆盖率达80%

相比于传统的燃煤发电，光伏储能具有环保、清洁、安全、可持续的优点。在当前的大环境下，光伏储能技术发展具有很大的发展潜力和市场前景。

简单来说，光伏储能技术是一种利用太阳能转化为电能，并储存于电池组中，之后将储存的能量释放出来实现充电或供电的技术。这种技术可以有效解决电力供需不平衡和电网波动等问题，提供稳定可靠的电力供应，尤其在无电或离网地区发挥着重要作用。

回顾中国光伏储能技术的发展，最早可追溯到2010年左右。经过十多年的发展，中国光伏储能的体量已经相当惊人。根据国家能源局发布的1-10月份全国电力工业统计数据，1~10月光伏新增装机达到142.56GW，同比增长144.78%;截至10月底，全国累计发电装机容量约28.1亿千瓦，同比增长12.6%。

图源国家能源局

目前，国内的光伏储能产业已正处于快速发展阶段。在应用市场需求拉动下，光伏产业链制造端的生产规模持续扩大。2022年相关统计数据显示，近年来，光伏储能企业数量激增，注册企业已达8万家。首航新能源光储解决方案高级专家吴明表示，大家都朝着这个方向发展，认为市场有利可图，许多资本也朝着这个方向注资，这是储能行业近两年火爆的原因。

光伏储能项目主要分为大型集中储能、工商业储能和户用储能。就中国正逐步提高的光伏覆盖情况来看，西北地区已经有大型的光伏基地，光伏板应用较多;而在中东部地区，则更倾向于屋顶光伏，装在屋顶或工商业厂房上。目前，全国各地的工商业厂房和屋顶光伏已经覆盖了80%以上，企业仍在寻找更多屋顶进行安装。而随着光伏储能知识的普及，普通老百姓也会慢慢开始考虑安装光伏设备。

不过，光伏储能市场发展也会受地区条件的限制。吴明认为，大储发展受限的主要原因在于电价太低，没有利润，无法在国内大面积铺开。任何产业或产品都需要具备可靠的盈利模式才能持续向前发展。工商业储能之所以在国内能够有很好的发展，是因为它具备了盈利模式，业主能够通过自己装光伏在五年或六年之内收回成本。而户储的成本比较高，但随着电池和电信成本的降低，未来有一段时间会促进户储的发展。

值得注意的是，工商业储能单个项目规模相对较小，但同一地域趋同性相对较高，在项目数量与项目规模方面具有较高的可扩张性，因此具有广泛渠道布局及地域资源的企业或将率先实现突破。另外，工商业储能作为用户侧储能，主要目标客户为小工商业用户，对产品性能、寿命、运维等方面均提出较高要求，具有核心技术优势与研发能力赛道企业可能更具竞争力。

光伏储能技术面临挑战，也在创新

众所周知，降低光伏储能系统的成本，还可以进一步扩大应用领域。国内企业正是因为擅长降低成本，使得中国在光伏储能技术发展迅速。

吴明认为，随着国家对电力电子器件的重视和国内芯片技术的进步，中国光伏并网逆变器的国产化率已经超过80%。这也使得美国在光伏储能领域对中国的限制失效。

储能逆变器在光伏系统，发挥着交/直流转换、功率控制、并/离网切换等重要功能。而随着光伏储能技术的寿命和稳定性的提高，半导体和磁元件等器件的要求也被相应提高。据哔哥哔特产业研究室报告，储能逆变器里半导体器件主要包括IGBT、MOS管、MCU、电源管理IC、电容、PCB板等，其中IGBT、MOS管、电源管理IC在储能逆变器里占比高、数量多，是必不可少的器件。

MCU是逆变器中不可或缺的关键部件，而MPPT(最大功率点跟踪)又是光伏发电效率最大化的关键技术。为了满足光伏逆变器高效率、高可靠性要求，主控MCU更需要配备多路高精度ADC用于采集电压和电流信号、高精度定时器用于输出PWM控制及频率捕获功能、并支持硬件乘除法器、浮点运算、三角函数加速器等模块高效运行控制算法。

值得关注的是，未来光伏储能系统的效率和功率密度可能是最制约未来产品竞争力的重要因素。如何应对这样的高功率密度、最小的温升的挑战，成为光伏储能系统的一大难题。英飞凌电源与传感系统事业部应用管理高级经理徐斌曾提到，他强烈推荐使用SiC MOS，也就是第三代半导体。这主要得益于SiC MOS的体积较小，可以很好地提升功率密度和效率;而且它非常灵活，其pin脚或者使用方法都可以跟硅的系统做到无缝连接。

有专家提到，磁性材料可能占整个光伏储能系统体积的20%到30%，甚至更多。一般而言，磁材和绕组材料的性能做得越高，就越有利于提高功能密度。然而，目前针对立式线材的测量标准、测试规范和性能指标并不全面。阳光电源高级工程师蔡国庆提到：“如果能把现有的材料做得更好，例如通过改进烧结工艺来增加磁性尺寸，以及使粒子线更接近理想状态，这对我们来说就已经非常好了。”

储能逆变器也在不断优化效率，降低系统成本，并逐步实现国产化。吴明补充道：“针对新材料开发和磁性元器件制造，为了提高设备稳定性和可靠性，以及延长易老化、损耗器件的寿命，相关行业已经开始进行这方面的尝试。”

随着行业越来越成熟，各家逆变器厂家也更加关注成本和体积的降低。例如中央光伏滤波器从整个系统层面进行更新，高频变压器直接取代了原有的工频变压器，将频率从50赫兹提高到20K赫兹，大幅降低了体积；用硅代替铜，实现了“硅进铜退”的概念。

由于发展的时间较短，目前国内在工艺制造方面还与国外技术存在一定的差距。对于关键元器件的国产化替代过程，国内半导体厂商还需要提高产品的性能和功能，包括效率、成品率和可靠性等方面。

当被问及如何缩短国内与海外的差距时，吴明表示：“目前我们主要学习别人的技术，虽然有自己的研发团队并努力自主研发，但技术的突破需要时间。我们学习别人的东西，需要将其转化为自己的东西，才能进行优化和更新换代。随着时间的推移，中国人才的崛起将逐渐缩短与海外的差距。目前，中国与海外某些领域的差距已经小于5年，但还有一些差距较大。”

总体而言，光伏储能市场前景是好的，但国内企业仍需要努力。吴明乐观表示，从整个市场前景来看，芯片、功率器件等产品的利润率各方面都很好，市场发展前景可观。因为不仅光伏和现有的智能化设备会使用这些技术，未来的所有智能化设备都将使用这些技术。

要想实现光伏储能技术的创新，可能还会涉及更多领域和技术。新材料就是一个重要的方向。研发具有更高能量密度、更长寿命的新型电池材料，有助于提高光伏储能系统的性能和降低成本。

AI和大数据技术也将在光伏储能领域发挥重要作用。通过对大量数据的分析处理，可以实现光伏储能系统的智能优化运行和故障预测，提高其运行效率和稳定性。

蔡国庆对此也提到，硬件工程师需要重点参与产品设计。使用AI协助设计可以缩短打样时间和研发周期，但目前还没有相关工具可用。AI可能在软件控制算法方面具有优势。由于产品设计是模块化的，需要很多级数控制单元，使用AI算法协助控制和通信是非常有潜力的。

光伏储能技术的创新不仅将推动自身的发展，缩短海内外的差距，而且对产业链上下游也产生积极的影响，带动相关产业的发展和升级，推动整个能源系统的绿色转型和智能化升级。

关于产业链上下游间的合作，蔡国庆也提出了自己的看法：“我们希望我们的上游供应商能够更好地了解其更上游的供应商。如果整个行业能够互相了解，对自己的方向理解更透彻，合作可能会更加高效。我们希望上游供应商能够给予我们一些指导建议。”

另外，蔡国庆也提及，光伏储能技术已经发展到相对稳定的阶段。目前大家在比较成本的同时，更关注系统技术方案，尤其是中压技术。因为光伏与储能是密不可分的，中压型能量路由器有很大的应用前景，它可以同时兼顾光伏、风电、储能等多端口，具有多方面的技术优势，未来前景非常广阔。

助力能源结构转型 发展前景可观

随着技术的不断进步和成本的不断降低，光伏储能技术目前主要应用在电力、交通、家庭、工业等领域，同时光伏储能技术已经融入了其他技术领域。目前，人工智能化对光伏领域的影响很大，设备智能化和人工智能化的用电设备管理平台将更加贴近人们的生活。未来将实施分时电价政策，用户可以通过智能化的方式在电价低时储存电力，在高峰期释放电力，达到调节作用。这种趋势将慢慢改变人们的生活和工作环境。

从产业规模来看，尽管目前国内光伏产业已经有了不错的发展，但市场前景仍然广阔，因为光伏产业的体量足够大，足以支撑整个上下游行业的发展，未来至少20年到30年的时间里都将处于不断发展的阶段。另外，因为中国仍然存在大量的化石能源产业结构，如果进行电气化和能源结构的调整，势必会引入更多的可再生能源如光伏和风电等，那么市场体量还将会进一步扩大。

蔡国庆在采访中也表示：“虽然我具体的数值了解不详细，但根据我们公司的发展情况来看，近几年发展速度非常快，尤其是光储和光户储领域。我们对这个行业非常有信心，认为它具有很好的发展前景。”

未来储能技术会朝着什么方向发展？储能作为一个媒介，整体趋势将仍然是朝着电气化和能源结构调整的方向发展。随着中国不再接受燃油车，光储充预计会成为一个巨大的市场。对于传统的高能耗企业，例如电竞、铝厂等，他们需要进行电气化改造以减少能耗。在此过程中，类似的应用场景也会更多一些。

此外，由于电网结构不可能一直无序地增加，储能对电网有支撑作用，所以当电气化程度足够高时，例如家庭从仅使用一台煮饭的设备发展到需要支持电视机、冰箱等能耗高的设备时，电网就会承受不住，便需要储能来补充电网，从而延缓电网结构的改造并减少费用。这或许是光伏储能技术未来需要做的事情。

结语：

整体来看，全球可持续发展及国家政策的导向下的新能源发展呈现出一片大好的前景。成本下降、效率提高、应用场景扩大以及政策支持等无疑将成为光伏储能技术未来的发展趋势。各国政府也将出台更加有力的政策来支持光伏储能技术的发展，以促进可再生能源的利用和发展。2023(第三届)中国电子热点解决方案创新峰会的圆满举办，为产业链上下游间协同发展提供了良好的信息交流平台，也为推动新能源产业的发展起到了积极作用。

“一开始，我没有预料到这次展会的规模如此之大，但它的确非常好，专家们的介绍与我们息息相关。未来，我肯定会更多地参与此类活动。我们主要从事前沿技术的开发，因此需要深入了解该领域的最新进展，例如磁性材料和绕组材料等。这种交流非常有益。我们希望展示我们的成果，因为仅凭个人推广方案会面临很大阻力。我们研究变压器的原因是在寻找供应商时，他们无法进行这方面的设计，我们因此承担了责任。如果我们能向整个产业公开需求，共同推动该领域的发展，可能会有更好的效果。”这是阳光电源高级工程师蔡国庆当天的参会感受和体验。