比亚迪/特斯拉/阳光电源储能“三国杀”，SiC开启新增长曲线

在储能市场的激烈竞争中，比亚迪、特斯拉和阳光电源这三大巨头正掀起一场技术革命。他们纷纷将碳化硅（SiC）作为核心战略支点，推动储能系统迈向更高效率、更高容量的新时代。

从阳光电源的PowerTitan 3.0到特斯拉的Megablock，再到比亚迪的“浩瀚”，这些旗舰产品的推出不仅标志着储能系统因储能电站从“MWh级”迈向“GWh级”而步入大容量时代，也意味着碳化硅从“可选技术”升级为高端储能产品的“标配”。

随着储能系统容量的不断增加和电压的逐步提升，碳化硅技术的机遇与挑战并存。在高压化趋势下，如何解决高压系统的隔离与驱动难题，将成为决定胜负的关键。

头部厂商率先导入SiC
极大提升储能市场信心

最近，全球储能战场正上演一场“三国杀”，而他们亮出的核心“武器”之一正是碳化硅器件：

• 今年6月，阳光电源推出PowerTitan 3.0，首次规模化应用全液冷碳化硅PCS，55°C下效率高达99.3%，将整体储能系统转换效率提升至92%。

• 今年9月，特斯拉发布新一代储能系统Megablock，该系统四个Megapack 3构成，合计容量可达20MWh。其中，Megapack 3使用基于碳化硅的变流器PCS，系统往返效率达93.7%。

• 同在9月，比亚迪储能也推出了全新一代储能系统“浩瀚”，单元容量提升至14.5MWh，并搭载了自研的GC Flux双向变流器（PCS），由于采用SiC功率器件，PCS效率高达99.35%。

PowerTitan 3.0、Megablock和“浩瀚”的推出，不仅标志着储能系统正迈向大容量时代，同时也意味着碳化硅已从“可选技术”升级为高端储能产品的“标配”，成为定义产品竞争力的核心指标之一。

根据咨询机构InfoLink发布的“2025年上半年度全球储能系统出货量榜单”，阳光电源、特斯拉、比亚迪稳居前三甲。

行业人士认为，三家储能巨头纷纷在其旗舰产品中采用碳化硅技术，一方面为全球储能市场的发展树立新的技术标杆，进一步巩固了其在全球能源市场的领先地位，同时也为碳化硅在储能领域的应用开辟了广阔空间。

据其分析，这三家头部企业不约而同将碳化硅技术作为储能核心战略支点之一，这种集体背书打破了储能市场对SiC可靠性与经济性的顾虑，向市场证明了碳化硅技术已成熟可靠，并且能带来实实在在的系统级优势，这将极大地提升市场对碳化硅的信心，促使更多储能企业加速PCS功率器件从IGBT向SiC的技术迭代进程。事实上，今年以来，已有众多PCS厂商相继在储能PCS产品中采用SiC技术。

储能PCS高压化趋势明显
碳化硅机遇与挑战并存

随着储能系统容量跃升至6MWh+阶段，提高系统电压成为提升效率和降低成本的重要手段。目前市场上主流的储能系统/PCS母线电压已达到1500V，但随着需求的日益增长，未来甚至有望见到2000V或更高电压的储能系统问世。

据天启鸿源分析，高压设计可有效降低系统电流，从而减少线缆损耗与设备成本——直流电压从1000V提升至1500V，储能系统整体效率可提高0.5%-1%，而系统成本可降低10%-15%。

如果母线电压提高到2000V，其经济效益更明显。据阳光电源测算，在每100GW/100GWh规模下，相较于1500V系统，2000V储能系统侧全生命周期投资可节省约120亿元。

在1500-2000V储能系统中，碳化硅的效益十分显著。在1500V储能PCS中，通常首选多电平电路配置中的额定1200V功率器件，或两电平拓扑中的额定2000V SiC MOSFET。相较于1200V IGBT三电平方案，采用2300V SiC MOSFET的两电平结构可在器件数量、封装尺寸和功率损耗等方面实现大幅降低。

2300V SiC MOSFET两电平拓扑优势，来源：富士电机

然而，基于SiC的高压储能系统可靠性问题仍然备受关注。

近日，中铁电气在《隔离技术在储能系统高压设计中的应用》这一论文中提到，储能电压将从1500V提升到2000V，对应储能系统中关键部件的绝缘耐压水平提高，因此2000V储能电压等级将会是电站系统中各关键构件的一个新的挑战，对器件的耐压等级、绝缘强度提出了更高的要求。

此外，他们还特别提到，高压储能系统要关注隔离芯片的性能。中铁电气在电网侧储能系统样机（3.44MW/6.88MWh）的测试过程中，出现了变流器功率单元故障和控制板采样回路及主控芯片损毁的现象。根据他们的排查推断，过高的共模电压是导致系统故障的主要原因。

为此，他们建议高压储能PCS要采用性能更好的隔离芯片，例如：绝缘电压超5000V，共模瞬态抗扰度（CMTI）要超过150kV/μs，这样可确保即使在大功率开关的情况下，也能提供精准而可靠的测量结果，同时低失调和增益漂移可确保整个温度范围内的精度。

目前来看，市面上共存在4种隔离技术，其中传统的光耦以及数字隔离技术难以满足3300V SiC MOSFET栅极驱动的隔离耐压需求，而新一代毫米波隔离技术具有1000μm以上的绝缘层厚度，耐压级别可轻松达到万伏以上，能充分满足高压碳化硅器件的隔离需求。

在CMTI方面，目前的光隔离和 数字隔离技术的CMTI因内部结构限制，往往具有较高的寄生电容，导致CMTI性能一般在100-150kV/μs左右，不能充分保障SiC器件在储能系统中的安全运行。

据调研发现，德氪微推出的毫米波隔离技术通过优化寄生电容,可实现远超于200kV/μs的CMTI能力，比传统隔离芯片提升了一倍以上。

中铁电气的论文进一步指出，在高压储能系统中，信号隔离通信是保证控制系统安全和可靠运行的关键，在直流侧和交流侧的设计中都有广泛应用，对隔离芯片的通信速率和信号延迟有着极高要求，其中信号延迟需＜5ns，才能有效保证系统的控制精度。

调研发现，现有数字隔离技术的最大通讯速率一般为150Mbps左右，且延迟在10ns级别，较难满足高压储能系统的应用所需，而毫米波隔离技术由于采用通过毫米波点对点通信，实现非接触式高速数字信号隔离，最大通讯速率可达6.25 Gbps，且延迟＜3 ns，更适合SiC这类高频开关器件在高压储能系统中的应用。

在储能这场万亿级的新战役中，特斯拉、比亚迪、阳光电源的“三国杀”只是序幕。随着系统容量与电压的不断攀升，储能PCS正快速迈入高压化与高功率化的新阶段。SiC MOSFET无疑是打开这一赛道的关键，但真正决定胜负的，还在于如何解决高压系统的隔离与驱动难题。

毫米波隔离芯片的出现，为高压储能设计提供了全新的解题思路：更高耐压、更强CMTI能力、更高速率、更低延迟。这不仅让SiC器件的优势得到充分释放，也为PCS厂商在下一轮竞争中筑起了新的“护城河”。

来源：行家说三代半

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