近日,国家发展改革委、国家能源局印发《新型电力系统建设“十五五”规划》,明确了未来五年充电基础设施的全面升级路径。规划提出,到2030年充电基础设施总量超过4000万个,大功率充电设施约30万个,形成支撑超过1.1亿辆电动汽车的充电服务能力。这一目标的实现,需要充电设备在功率密度、转换效率和可靠性上实现系统性提升,而宽禁带半导体正是支撑这一升级的关键技术基础。

大功率充电:SiC的确定性增长场景

规划提出“提高快充设施占比,有序推进大功率充电基础设施建设”,并在高速公路服务区、国家主要货运通道等场景重点部署。大功率充电的核心诉求是“快”,而实现快速充电意味着充电模块要在更高电压、更大电流下稳定运行。

传统的硅基IGBT方案在大功率场景下已接近材料极限。硅材料1.1eV的禁带宽度决定了其耐压能力和热导率的上限——电压越高、功率越大,损耗和散热压力就越突出。碳化硅(SiC)的禁带宽度是硅的三倍,热导率约为硅的三倍,击穿场强是硅的十倍,这些物理特性使其成为大功率充电设备的天然选择。在实际应用中,充电桩采用碳化硅模块可增加近30%的输出功率,减少50%的损耗;在电能变换模块中,用SiC MOSFET替代IGBT后,效率可从95%提升至97%以上,功率密度可达60W/in3。

规划提出“十五五”期间有序推进大功率充电基础设施建设,并结合国家主要货运通道布局,沿线建设大功率重卡充电设施。结合此前政策推动的2027年建成10万台大功率充电桩目标,SiC在大功率充电场景中的需求将进入加速释放阶段。有机构测算,到2030年全球充电桩及超充领域的碳化硅衬底需求将达51万片,其中国内需求占29万片。

车网互动:双向能量流动需要双向功率器件

规划还提出积极发展车网融合互动,全面推广智能有序充电,到2030年车网互动聚合可调充电规模力争达到5000万千瓦。车网互动不仅要求充电设备能从电网向车辆送电,还要求能将车辆电池的电能反向输送至电网——这是一个双向功率流动的场景

传统充电设备多为单向功率变换,要实现

V2G功能,功率变换单元必须具备双向工作能力。氮化镓(GaN)凭借其高频开关特性,在双向功率变换拓扑中具有天然优势,能够在更小的体积内实现更高的转换效率。规划明确提出推进车网互动核心技术攻关,加快构建技术标准和管理体系,这将为宽禁带半导体在双向充电设备中的应用打开新的市场空间。

从充电桩到配电网:全链路效率提升

充电基础设施的规模化部署,不仅涉及充电设备本身,还涉及配电网的承载能力和运行效率。规划要求推动配电网数智化升级改造,加快智能微电网发展。充电设施接入配电网后,功率变换环节的效率直接影响电网运行的经济性和稳定性。

在电网侧,SiC器件已在高频高效的电力电子变压器和固态变压器中展现出显著优势,可大幅提升配电环节的转换效率。2026年上半年,充换电基础设施投资同比增长21.8%,宽禁带半导体在充电设施和电网设备中的渗透率有望同步提升。

联盟解读:政策驱动与材料升级的双重叠加

从宽禁带半导体产业的发展阶段来看,此次充电基础设施规划释放了一个清晰的信号:大功率充电和车网互动正在成为SiC和GaN继电动汽车主驱逆变器之后的又一个规模化应用场景。

过去几年,SiC的市场增长主要由电动汽车主驱逆变器拉动,GaN则由消费快充驱动。而充电基础设施的全面升级,正在为这两种材料开辟新的增长曲线——SiC主攻大功率充电模块中的高压功率转换,GaN则在双向DC-DC和高频辅助电源中发挥作用。

未来五年,4000万个充电桩的建设目标,叠加30万个大功率充电设施的部署,将形成一个规模可观的功率半导体增量市场。对于已经完成技术验证、正在推进成本优化的宽禁带半导体产业而言,这是一个结构性增长窗口。


信息来源: 北京发布

注:本文综合自网络公开信息,仅供行业交流与科普参考。如因信息更新或理解偏差存在不准确之处,欢迎联系我们指正。本文不对内容完整性或时效性作任何保证,也不构成任何投资或商业决策建议,不对任何后果承担责任。感谢您的理解与支持。


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋
返回顶部