隨著全球電力行業向低碳環保的轉變加速，以及歐盟碳關稅即將全面實施等多重因素的疊加影響，加速了新型儲能技術的發展。2024年，我國也首次將“發展新型儲能”寫入了政府工作報告。
儲能技術的跨越式發展，也推動了一系列半導體技術的創新發展，如功率器件、固態／半固態電池、鈉離子儲能等。在即將于2025年4月15-17日舉辦的慕尼黑上海電子展上，儲能也是一個備受關注的熱點領域，諸多半導體廠商針對這一領域展出了一系列先進、創新的產品和解決方案，覆蓋從測試到芯片的全鏈條。
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秉持“測試為先”，泰克攜儲能相關測試測量方案亮相慕尼黑電子展
當然，想要構建安全、穩定的儲能系統，對于系統中半導體器件的測試也必不可少。作為一家專注于測試測量儀器和系統的公司，泰克科技（N3.544）在此次慕尼黑上海電子展上將展出一系列與儲能相關的測試測量解決方案。
在2024年，泰克科技收購了德國的直流電源和負載公司EA，完善了其直流電源和負載的產品線。目前，泰克已經能夠提供儲能電池級PCS（Power Conversion System，儲能轉換器）等產品技術和測試相關的全套解決方案。
針對儲能電池，EA公司的雙向電源能給客戶提供專業的電源模擬器電源，從幾千瓦到幾百千瓦不等。針對PCS，泰克能夠覆蓋其全設計流程，從初始階段的關鍵功率器件的選擇和評估、第二階段的PCS設計電源質量，主要功率損耗點測試（開關損耗及磁損耗等），設計安全測試及輸出電源的質量評估，再到第三階段的PCS產品評估，德國EA電源產品可以很好滿足儲能行業高電壓化，甚至達到2,000VDC、數千安電流、大功率多通道、多個MPPT輸入點、寬電壓范圍的逆變器評估。
此外，功率半導體是電力電子行業非常關鍵的部分，行業要求儲能PCS具備更高的效率，這為以碳化硅（SiC）為代表的第三代功率器件提供了發展機遇。為了滿足功率器件國產化替代以及寬禁帶功率器件的發展需求，泰克在中國的本土方案團隊，推出了針對IGBT、SiC以及GaN的動靜態測試系統，如DPT1000A、SPT1000A等，以及功率器件可靠性測試系統DHTGB/DHTRB，對SiC等新型器件進行動態壓力測試，在溫度環境下對其老化特性（漏電流、閾值電壓、導通電阻等）進行分析。高集成度的HTOL老化測試系統，基于實際應用環境搭建老化參數測試系統，可對SiC/GaN器件在動態功率循環條件下的老化特性進行分析測試。應用級老化過程參數監測、動態導通電阻，以及VTH等參數測試。
與此同時，針對電源管理IC，泰克提供了模擬IC及PMIC的標定和失效分析的曲線跟蹤儀3700A。針對越來越復雜的電源控制，泰克也為客戶提供了基于示波器多通道的測試系統，實現ns級延遲性能，多達32個通道的同步測試能力。
作為測量測量供應商，針對新的技術應用，泰克提倡“測試為先”的理念，為客戶提供更多測試數據，實現產品新技術的迭代和進步。
艾德克斯展示儲能全鏈條測試方案
另一家測試測量廠商——艾德克斯（N3.541），此次也攜其從電芯到PCS（變流器）的全鏈條測試方案亮相慕尼黑上海電子展。
針對儲能電芯，目前的儲能電芯已進入“500Ah+”時代，部分廠商甚至推出1000Ah級超大容量電芯。針對這類電芯的測試面臨著兩大核心挑戰：一是充放電電流需求激增；二是循環壽命測試周期長達數千次，傳統設備效率低下且成本高昂。
為了應對上述挑戰，艾德克斯提出的解決方案是通過IT-M3900C系列雙向直流電源實現單機1020A輸出，主從并聯后單機柜可達10000A，覆蓋大電流測試需求；同時，ITS5300電池充放電測試系統支持自動化循環測試，內置高精度量測與保護機制，可連續運行數月，減少人工干預，提升測試效率。
此外，艾德克斯通過模組化架構設計，實現高度靈活配置，可覆蓋從電芯到PCS的全鏈條測試，包括單體、模組、整包及系統級驗證。其中，IT-M3400系列雙向可編程直流電源在1/2U體積內集成800W功率，支持256通道獨立控制，適用于小容量電池并行測試；IT2700系列多通道源載模組系統提供了超高功率密度，1U主機框可容納多達8個200W模組或4個500W模組，模組可以是雙向直流電源、單向直流電源或回饋直流電子負載，模組之間支持混搭；IT6000C系列雙向可編程直流電源支持2250V高壓輸出及2MW功率擴展，雙向能饋式設計，可用作雙向源、電池模擬器、光伏模擬器及電池測試儀，滿足儲能變流器高壓大功率的測試需求；IT7900P系列電網模擬器提供四象限運行能力，可仿真電網故障、諧波擾動等復雜工況，驗證儲能系統的并網兼容性。
這種“從芯片到系統”的覆蓋能力，可以幫助艾德克斯的客戶能夠根據項目需求快速搭建定制化測試平臺，降低設備重復投入成
另外，儲能測試的高能耗一直是行業痛點。艾德克斯的雙向能量回饋技術將放電階段90%以上的電能清潔回饋電網，相比傳統電阻負載方案，單臺42kW設備每年可節省電費約25萬元。以IT6600C系列大功率雙向可編程直流電源為例，其采用第三代SiC技術，不僅提升了能效，還通過智能散熱設計減少了70%的空調能耗。此外，ITS5300電池充放電測試系統支持與溫箱聯動，優化整體能耗管理。
固態電池因能量密度高、安全性強被視為下一代儲能技術，但其測試需解決高電壓（如1000V+系統）和極端工況驗證難題。對此，艾德克斯的ITS5300電池充放電測試系統就是專為固態電池而設計，其配備全方位軟硬件保護、預充電路、防反接和防打火功能，同時支持與BMS通信和實時電池溫度監控，能精確還原和仿真電池的極限工況，確保測試過程的安全性和可靠性。
艾德克斯通過“功率電子”核心技術積累（如SiC器件、雙向回饋、高精度量測）和場景化測試方案（光儲充、固態電池、系統集成），始終站在儲能技術演進的前沿。作為工信部認證的“制造業單項冠軍”，艾德克斯已服務全球50多個國家的客戶，并持續通過IT6600系列等高創新產品定義測試效率與可持續性的新標準。未來，艾德克斯還將深化與產業鏈合作，推動測試技術從“功能驗證”向“全生命周期管理”升級，為全球能源轉型提供底層支撐。
兆易創新多種高性能MCU產品賦能新能源及儲能領域
深耕存儲、MCU、傳感器以及電源管理芯片等核心技術領域的芯片設計企業兆易創新（N5.701），即將在本次慕尼黑上海電子展上全面展示其在新能源與儲能領域的創新技術和應用方案，涵蓋多種高性能MCU產品。
其中，基于GD32G5系列高性能MCU的雙向儲能逆變方案，采用GD32G553/GD32E515系列MCU作為主控，通過雙MCU協同控制三級功率架構：LLC諧振變換器（100kHz），可實現高效DC-DC轉換，提升能量傳輸效率；Buck/Boost電路（20kHz），支持電壓自適應調節，滿足不同儲能需求；逆變/PFC級（20kHz），實現雙向能量流動，可輸出純凈交流或進行功率因數校正。
同時，該方案系統還集成三段式充電管理（恒流CC/恒壓CV/涓流充電），并具備過壓、過流、過溫保護機制，確保設備安全可靠運行。支持充電、放電雙模式，整機峰值效率高達90.12%。
此外，GD32F5xx、GD32G5xx系列產品還通過了TUV IEC61508功能安全認證，集成信息安全功能。通過冗余設計及多重安全機制，可在系統故障時保障核心功能穩定運行，有效規避重大安全事故風險。
該方案適用于戶用儲能、便攜式儲能及工業級儲能系統，具備高可靠性、高功率密度和高轉換效率，滿足逆變器市場對于智能化、低損耗和高效能的嚴苛要求。
基于GD32F527/GD32VW553的工商業儲能BMS解決方案，則依托GD32F527強大的運算能力和GD32VW553的無線通信能力，可實現對大規模儲能系統的精準監測、智能管理及遠程數據交互，提高系統安全性和能效。該系統被廣泛應用于工商業儲能系統、數據中心備用電源等領域。
GD32E5的1KW光伏MPPT鋰電池模塊采用GD32G553/E515系列MCU作為主控芯片，結合四開關buck-boost拓撲，具備多種模式無擾切換功能，包括MPPT模式和限功率模式。其開關頻率為40kHz，支持恒流恒壓模式充電（CC/CV），峰值效率可達98%以上。
另外，基于GD32C1的組串式BMS方案選用了GD32C113系列作為主控，負責與AFE的通信，具備SOC/SOH估算、均衡管理、自組網管理、熱管理、故障顯示、報警和保護、充放電控制，以及LCD顯示等功能。
半導體技術被認為是提升儲能系統效率、安全性和智能化水平的關鍵因素，兆易創新將自身定位為儲能產業鏈上游的“核心器件賦能者”，充分發揮其技術優勢，圍繞電池管理系統（BMS）、儲能變流器（PCS）、光伏MPPT鋰電池、微逆變器等關鍵環節，提供高可靠性、低功耗的半導體解決方案，助力提升儲能系統的能量轉換效率、安全性與智能化水平，從而推動行業從底層硬件向更高效、更安全的架構演進。
AI技術也將給新能源和儲能領域帶來深刻影響。兆易創新也積極探索與AI技術的深度融合，推出了基于GD32H7系列MCU的AI直流拉弧檢測方案，結合AI算法可實現對光伏系統直流拉弧的快速檢測與精準判斷。
為提升開發效率，該方案還提供一鍵式訓練工具，用戶可基于自有數據快速生成輕量化、可編譯的AI模型代碼。硬件層面集成16位高精度外部ADC，擴展支持8路外部信號采集，進一步提升檢測靈敏度。系統還內置存儲卡與基于GD32VW553的Wi-Fi模塊，支持拉弧數據自動上傳云端，并通過串口/CAN接口與光伏系統聯動。結合云平臺能力，可實現遠程數據收集、云端模型訓練，并通過OTA升級動態優化檢測算法，形成“端-云協同”的智能化安全防護體系。
憑借高性能MCU與完善的技術支持，以及與AI技術的融合，兆易創新致力于助力儲能系統提升效率、可靠性及智能化水平，推動綠色能源應用的普及與發展。
鎵未來雙向儲能逆變器方案解決儲能行業應用痛點
作為專注高壓氮化鎵功率器件研發和產業化的高新技術企業，珠海鎵未來科技有限公司（GaNext）（N5.644）此次也攜其1-4kW氮化鎵雙向儲能逆變器亮相慕尼黑上海電子展。據悉，該雙向儲能逆變器已被諸多行業知名企業采用。
鎵未來的4kW雙向逆變器方案采用了交錯無橋圖騰柱PFC拓撲+全橋LLC軟開關拓撲+SR同步整流，支持200%瞬時功率逆變輸出，整流峰值效率達96.5%，逆變峰值效率為96%，如此高的效率可助力實現移動儲能方案無風扇設計。
儲能領域的產品主要有兩大差異點：電池技術差異和雙向逆變器差異。鎵未來重心針對雙向逆變器領域應用設計，采用以鎵未來的氮化鎵產品為主的雙向逆變器，可以實現充電高效率，從而節省5%的充電電能；逆變高效率，可延長5%的續航時間；高頻高功率密度，使逆變器的重量減少40%；運作高效率，可實現靜音風扇、無風扇設計，以及IP54防水等特點。
從成本上而言，采用鎵未來的氮化鎵技術的雙向逆變器方案，在儲能項目上的整體成本已能實現與傳統Si/IGBT器件方案持平，且產品體積更小、效率更高，使得客戶在市場化競爭嚴峻的當下形成他們自有的產品優勢。
圖源丨Power GaN 2024 Report
鎵未來一直致力于第三代半導體硅基氮化鎵(GaN-on-Si)器件的研發與產業化，并在國內率先實現全功率范圍內氮化鎵器件的量產。氮化鎵作為第三代半導體，材料熱導率先天優于傳統硅器件。在大功率方案上，鎵未來特有的疊芯封裝工藝和設計結構，有效降低了封裝打線的寄生電感，減少了噪聲干擾，工作更穩定。并且鎵未來氮化鎵器件閾值電壓為3.5V Vth,±20V Vgs，完全兼容Si MOSFET驅動電路，進一步增加了器件抗干擾能力，提高了可靠性。
鎵未來開發的氮化鎵產品具有使用簡單(兼容Si MOSFET驅動)、可靠性高、性能參數領先等優點，提供包括POFN、DFN、TOLL、TOLT、TO-252-3L/4L等貼片類以及TO-220(F)，TO-247-3L/4L等插件類在內的全系列封裝外型。行業經驗積累和歷史出貨數量穩居氮化鎵行業前列。
鎵未來始終堅持技術路線引領產品發展的方向，充分了解客戶對原儲能電源產品尺寸偏大、不防水、續航時間短等應用痛點，充分發揮鎵未來的氮化鎵產品具有的高頻、高效率的優勢和逆變器的設計實力，成功實現了業界首批(1kW-4kW)氮化鎵雙向儲能項目量產。
結語
隨著全球“雙碳”目標的加速推進和歐盟碳關稅政策的落地，新型儲能技術的規模化應用已成為能源系統轉型的核心支撐。以液流電池、鈉離子電池、固態電池為代表的長時儲能技術加速商業化，疊加第三代半導體（如碳化硅、氮化鎵）在功率器件領域的創新突破，儲能系統的能量密度、安全性和智能化水平正實現跨越式提升。
然而，儲能行業在前行中仍需跨越多重壁壘，如電池技術的進一步突破、系統安全性，以及動力電池回收體系等。歡迎前往慕尼黑上海電子展，與眾多領先半導體廠商共探儲能行業新發展趨勢，共商儲能行業技術攻堅與協同合作機遇，共建綠色環保減碳新環境。
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