效率、成本、可靠性三重突破：安森美SiC方案赋能储能系统升级-感算商城

在全球储能产业加速扩张与技术迭代的浪潮中，安森美（onsemi）聚焦功率半导体的创新，围绕储能核心需求持续发力，在效率提升、成本控制、场景适配等关键维度形成核心竞争力，为储能行业发展提供坚实技术支撑。

储能逆变器在效率、成本与适应性之间的平衡

随着全球储能装机规模的持续扩张，储能逆变器正面临效率提升、成本控制及复杂场景适配的多重挑战。据安森美电源方案事业部战略业务拓展 Hank Zhao介绍，安森美聚焦功率半导体的底层创新，通过碳化硅（SiC）器件的性能突破与拓扑优化，实现效率、成本与适应性的硬支撑。

图|安森美主要储能产品和技术

通过上述技术，安森美实现了储能逆变器在效率、成本、可靠性三个维度的突破，为不同功率等级的储能场景提供了适配方案。

AI 数据中心对储能技术/储能芯片的新要求

AI 数据中心因其高能耗、电力需求波动大等特点，对储能技术和芯片提出了新的要求。AI 训练和推理任务会使电力负载瞬间飙升，要求储能技术具备高功率密度，能快速输出大功率。

安森美通过垂直整合 SiC 产业链，提供从衬底到模块的端到端解决方案，以应对AI数据中心的储能技术挑战。安森美的功率模块采用最新一代沟槽工艺SiC M3 MOSFET和Field Stop 7 IGBT技术，显著降低开关和导通损耗，适用于DC耦合储能系统以最小化转换损失。例如：F5BP系列NXH600N105L7F5S1HG模块，采用I-NPC拓扑，热阻降低9%。该模块支持1500V母线系统，适用于AI数据中心的UPS单元，通过减少损耗延长电池寿命。

安森美还开发了纯SiC方案，如8mΩ TNPC模块，用于75kW双向充电模块，支持高频开关（100kHz以上），体积缩小30%。配合下一代2000V SiC技术，可进一步降低损耗，适用于高效DCDC转换。此外，SPM31 SiC IPM模块（70A版本）集成门驱动和热管理，用于冷却系统风扇，效率提升15%，满足AI服务器内部高密度散热需求。

此外，尽管市场上可供选择的SiC功率半导体种类繁多，但在某些特定应用中，安森美的集成式SiC Cascode JFET是其中的佼佼者，因其低 RDS(ON)、低输出电容和高可靠性等独特优势，能够提供卓越的性能。Cascode JFET架构使用标准硅基栅极驱动器，简化了从Si到SiC的过渡过程，可在现有设计中实施。因此，它为从Si到SiC的过渡提供了灵活性。这些优点使得安森美的SiC Cascode JFET 技术在其他技术无法企及的领域获得广泛应用，增强性能使其在用于人工智能数据中心中实现更高的效率。

储能优势及未来技术

安森美掌握SiC技术全链条，其SiC方案整合第三代半导体组件及高效驱动技术，搭配主系统芯片可提供完整驱动及保护方案，助力客户推出工商业储能、集中式储能等多种产品。

安森美已研发出光伏及储能全线二十多个IGBT/IGBT+SiC Hybrid模块产品，功率覆盖5kW~MW级应用，具备高能效、高功率密度和高可靠性，配以相应的门极驱动、运算放大器等产品，充分满足户用、工商业、光储一体化系统及大型电站需求，辅以各种参考设计和开发工具，以及现场应用支援，帮助客户解决设计挑战。例如，针对光伏逆变器市场对1500 V母线，最大并网功率350 kW组串机型的需求，安森美最新推出了一款直流升压模块(飞跨电容拓扑)，三款交流逆变模块（F5BP INPC拓扑）；针对1500 V母线储能逆变器市场，安森美推出了INPC拓扑模块NXH600N105L7F5S1HG：三相最大功率200-250 kW(双向功率pf=1和-1)。这些方案都提供高能效、高功率密度且具成本优势。

安森美的EliteSiC共源共栅结型场效应晶体管（Cascode JFET）性能突出，是人工智能数据中心、储能和直流快充等 AC-DC 电源单元的优质选择。未来，安森美计划推出多代沟槽型 SiC MOSFET，并开发更高电压等级的 SiC 器件，以适配下一代储能系统需求。

如何进一步提升储能用功率芯片的耐压、耐温及开关频率等关键性能指标？

在高功率密度与高转换效率的储能系统需求下，安森美通过材料创新、封装优化及系统级设计协同突破，持续提升功率芯片的耐压、耐温及开关频率等核心指标。

安森美的EliteSiC 系列通过平面栅极结构与外延层工艺优化，实现了耐压等级的显著提升。安森美的 EliteSiC 技术专注于电动汽车与能源基础设施这两大关键应用领域，其1200V EliteSiC M3S器件有助于提高开关速度的EliteSiC MOSFET和模块，以适配越来越多的能源储存等能源基础设施应用。此外，还包括1700V EliteSiC MOSFET NTH4L028N170M1提供更高击穿电压SiC方案，满足大功率工业应用的需求；使用两个1700V雪崩额定值的EliteSiC肖特基二极管NDSH25170A、NDSH10170A，设计人员便可实现高温高压下的稳定运行。

在封装设计方面，TOLL 封装的 SiC MOSFET（如NTBL023N065M3S）封装高度仅2.3mm，采用开尔文源极引脚将封装电感降至 1.2nH，较 D2PAK 封装减少 60%，有效抑制开关过电压（VDS 尖峰降低 30%）。同时，其银烧结芯片键合技术将热阻降低 25%，支持 175℃长期运行，满足储能系统高可靠性需求。其占板面积仅 9.9mm×11.7mm，较 D2PAK 节省 30% PCB 空间，适用于高密度储能变流器设计。

在拓扑与控制优化方面，安森美通过半桥两电平拓扑与 SiC MOSFET 结合，在储能变流器中实现≥98.8% 的效率（不含电抗器）。同时，采用1200V SiC MOSFET的 DAB 拓扑可实现1MW 级储能系统的双向能量流动，支持电网级储能变流器的宽范围电压调节（200V 至 1000V）。