采用SiC和GaN功率模塊的光伏逆變器紛紛亮相光伏展，三菱電機(jī)率先推出產(chǎn)品

在可再生能源技術(shù)及產(chǎn)品展會(huì)“PVJapan2014”（東京有明國(guó)際會(huì)展中心，2014年7月30日～8月1日）上，各公司紛紛展示了采用碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等新一代功率半導(dǎo)體的光伏發(fā)電用逆變器（電源調(diào)整器）。其中，三菱電機(jī)展示了剛剛宣布將于2015年1月上市的產(chǎn)品。該公司表示，“據(jù)本公司調(diào)查，這將是全球首款采用SiC的光伏逆變器產(chǎn)品”。三菱電機(jī)展示的是功率半導(dǎo)體元件全部基于SiC的“全SiC-IPM（Intelligent Power Module，智能功率模塊）”電源調(diào)整器產(chǎn)品。支持4.4kW的輸出功率，將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的轉(zhuǎn)換效率為98.0％。三菱電機(jī)以前曾推出過(guò)采用“分段控制型逆變器”技術(shù)而實(shí)現(xiàn)了97.5％的轉(zhuǎn)換效率的電源調(diào)整器產(chǎn)品。“分段控制型逆變器”是該公司自主開(kāi)發(fā)的組合使用三個(gè)逆變器的技術(shù)，但由于使用多個(gè)逆變器，因此系統(tǒng)有些復(fù)雜。但另一方面，“采用一個(gè)逆變器的話轉(zhuǎn)換效率又只有96％”（三菱電機(jī)）。三菱電機(jī)的配備全SiC-IPM的電源調(diào)整器產(chǎn)品。三菱電機(jī)在電源調(diào)整器上采用的全SiC-IPM而此次的全SiC-IPM只使用一個(gè)逆變器，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就實(shí)現(xiàn)了98.0％的轉(zhuǎn)換效率。新產(chǎn)品的建議零售價(jià)為44萬(wàn)日元。三菱電機(jī)表示，該公司預(yù)定2014年11月開(kāi)始銷售的轉(zhuǎn)換效率為96％的電源調(diào)整器中，支持4.0kW輸出的產(chǎn)品的建議零售價(jià)為34萬(wàn)日元，這樣來(lái)看，“配備全SiC-IPM的產(chǎn)品的價(jià)格并不算太高”。歐姆龍也展出了功率模塊采用全SiC的電源調(diào)整器的開(kāi)發(fā)品。展品支持5.5kW輸出，據(jù)說(shuō)還能以相同的尺寸實(shí)現(xiàn)支持9.9kW輸出的產(chǎn)品。將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的轉(zhuǎn)換效率為97.5％。歐姆龍未公布產(chǎn)品的上市時(shí)間，只表示“考慮在不久的將來(lái)上市”。三菱電機(jī)的全SiC-IPM電源調(diào)整器產(chǎn)品的輸出功率與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系歐姆龍參考展出輸出功率為5.5kW的“全SiC”。除太陽(yáng)能電池外還設(shè)想了其他一些用途。安川電機(jī)參考展示了功率模塊采用GaN而非SiC的電源調(diào)整器。支持200V電壓、4.5kW輸出（單相），轉(zhuǎn)換效率為98％。安川電機(jī)參考展出的GaN模塊（前方）及配備該模塊的4.5kW電源調(diào)整器。 安川電機(jī)2012年10月就發(fā)布了開(kāi)發(fā)品，當(dāng)時(shí)表示計(jì)劃在2年內(nèi)推出產(chǎn)品，而此次則宣布“2015年以后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化”，否定了會(huì)在2014年內(nèi)上市。據(jù)安川電機(jī)介紹，采用GaN而非SiC是因?yàn)椋?ldquo;GaN功率半導(dǎo)體的響應(yīng)速度高達(dá)SiC的9倍。我們開(kāi)發(fā)的工業(yè)用電源調(diào)整器還經(jīng)常用于馬達(dá)控制，必須具備高速響應(yīng)性，因此致力于GaN的開(kāi)發(fā)”。