隨著全球電力行業(yè)向低碳環(huán)保的轉(zhuǎn)變加速，以及歐盟碳關(guān)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(shù)的發(fā)展。2024年，我國也首次將“發(fā)展新型儲能”寫入了政府工作報告。

儲能技術(shù)的跨越式發(fā)展，也推動了一系列半導體技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，如功率器件、固態(tài)／半固態(tài)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(guān)注的熱點領(lǐng)域，諸多半導體廠商針對這一領(lǐng)域展出了一系列先進、創(chuàng)新的產(chǎn)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(guān)測試測量方案亮相慕尼黑電子展

當然，想要構(gòu)建安全、穩(wěn)定的儲能系統(tǒng)，對于系統(tǒng)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(tǒng)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(guān)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(chǎn)品線。目前，泰克已經(jīng)能夠提供儲能電池級PCS（Power Conversion System，儲能轉(zhuǎn)換器）等產(chǎn)品技術(shù)和測試相關(guān)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(yè)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(guān)鍵功率器件的選擇和評估、第二階段的PCS設計電源質(zhì)量，主要功率損耗點測試（開關(guān)損耗及磁損耗等），設計安全測試及輸出電源的質(zhì)量評估，再到第三階段的PCS產(chǎn)品評估，德國EA電源產(chǎn)品可以很好滿足儲能行業(yè)高電壓化，甚至達到2,000VDC、數(shù)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(yè)非常關(guān)鍵的部分，行業(yè)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(fā)展機遇。為了滿足功率器件國產(chǎn)化替代以及寬禁帶功率器件的發(fā)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(tài)測試系統(tǒng)，如DPT1000A、SPT1000A等，以及功率器件可靠性測試系統(tǒng)DHTGB/DHTRB，對SiC等新型器件進行動態(tài)壓力測試，在溫度環(huán)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(tǒng)，基于實際應用環(huán)境搭建老化參數(shù)測試系統(tǒng)，可對SiC/GaN器件在動態(tài)功率循環(huán)條件下的老化特性進行分析測試。應用級老化過程參數(shù)監(jiān)測、動態(tài)導通電阻，以及VTH等參數(shù)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(tǒng)，實現(xiàn)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(shù)應用，泰克提倡“測試為先”的理念，為客戶提供更多測試數(shù)據(jù)，實現(xiàn)產(chǎn)品新技術(shù)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(zhàn)：一是充放電電流需求激增；二是循環(huán)壽命測試周期長達數(shù)千次，傳統(tǒng)設備效率低下且成本高昂。

為了應對上述挑戰(zhàn)，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(xiàn)單機1020A輸出，主從并聯(lián)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(tǒng)支持自動化循環(huán)測試，內(nèi)置高精度量測與保護機制，可連續(xù)運行數(shù)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(gòu)設計，實現(xiàn)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(tǒng)級驗證。其中，IT-M3400系列雙向可編程直流電源在1/2U體積內(nèi)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(tǒng)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(wǎng)模擬器提供四象限運行能力，可仿真電網(wǎng)故障、諧波擾動等復雜工況，驗證儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)兼容性。

這種“從芯片到系統(tǒng)”的覆蓋能力，可以幫助艾德克斯的客戶能夠根據(jù)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(yè)痛點。艾德克斯的雙向能量回饋技術(shù)將放電階段90%以上的電能清潔回饋電網(wǎng)，相比傳統(tǒng)電阻負載方案，單臺42kW設備每年可節(jié)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(shù)，不僅提升了能效，還通過智能散熱設計減少了70%的空調(diào)能耗。此外，ITS5300電池充放電測試系統(tǒng)支持與溫箱聯(lián)動，優(yōu)化整體能耗管理。

固態(tài)電池因能量密度高、安全性強被視為下一代儲能技術(shù)，但其測試需解決高電壓（如1000V+系統(tǒng)）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(tǒng)就是專為固態(tài)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(jiān)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(shù)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(tài)電池、系統(tǒng)集成），始終站在儲能技術(shù)演進的前沿。作為工信部認證的“制造業(yè)單項冠軍”，艾德克斯已服務全球50多個國家的客戶，并持續(xù)通過IT6600系列等高創(chuàng)新產(chǎn)品定義測試效率與可持續(xù)性的新標準。未來，艾德克斯還將深化與產(chǎn)業(yè)鏈合作，推動測試技術(shù)從“功能驗證”向“全生命周期管理”升級，為全球能源轉(zhuǎn)型提供底層支撐。

兆易創(chuàng)新多種高性能MCU產(chǎn)品賦能新能源及儲能領(lǐng)域

深耕存儲、MCU、傳感器以及電源管理芯片等核心技術(shù)領(lǐng)域的芯片設計企業(yè)兆易創(chuàng)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(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)和應用方案，涵蓋多種高性能MCU產(chǎn)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(xié)同控制三級功率架構(gòu)：LLC諧振變換器（100kHz），可實現(xiàn)高效DC-DC轉(zhuǎn)換，提升能量傳輸效率；Buck/Boost電路（20kHz），支持電壓自適應調(diào)節(jié)，滿足不同儲能需求；逆變/PFC級（20kHz），實現(xiàn)雙向能量流動，可輸出純凈交流或進行功率因數(shù)校正。

同時，該方案系統(tǒng)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(chǎn)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(tǒng)故障時保障核心功能穩(wěn)定運行，有效規(guī)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(yè)級儲能系統(tǒng)，具備高可靠性、高功率密度和高轉(zhuǎn)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(yè)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(xiàn)對大規(guī)模儲能系統(tǒng)的精準監(jiān)測、智能管理及遠程數(shù)據(jù)交互，提高系統(tǒng)安全性和能效。該系統(tǒng)被廣泛應用于工商業(yè)儲能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心備用電源等領(lǐng)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(jié)合四開關(guān)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(guān)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(wǎng)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(shù)被認為是提升儲能系統(tǒng)效率、安全性和智能化水平的關(guān)鍵因素，兆易創(chuàng)新將自身定位為儲能產(chǎn)業(yè)鏈上游的“核心器件賦能者”，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，圍繞電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲能變流器（PCS）、光伏MPPT鋰電池、微逆變器等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，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(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率、安全性與智能化水平，從而推動行業(yè)從底層硬件向更高效、更安全的架構(gòu)演進。

AI技術(shù)也將給新能源和儲能領(lǐng)域帶來深刻影響。兆易創(chuàng)新也積極探索與AI技術(shù)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(jié)合AI算法可實現(xiàn)對光伏系統(tǒng)直流拉弧的快速檢測與精準判斷。

為提升開發(fā)效率，該方案還提供一鍵式訓練工具，用戶可基于自有數(shù)據(jù)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(tǒng)還內(nèi)置存儲卡與基于GD32VW553的Wi-Fi模塊，支持拉弧數(shù)據(jù)自動上傳云端，并通過串口/CAN接口與光伏系統(tǒng)聯(lián)動。結(jié)合云平臺能力，可實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)收集、云端模型訓練，并通過OTA升級動態(tài)優(yōu)化檢測算法，形成“端-云協(xié)同”的智能化安全防護體系。

憑借高性能MCU與完善的技術(shù)支持，以及與AI技術(shù)的融合，兆易創(chuàng)新致力于助力儲能系統(tǒng)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(fā)展。

鎵未來雙向儲能逆變器方案解決儲能行業(yè)應用痛點

作為專注高壓氮化鎵功率器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，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(jù)悉，該雙向儲能逆變器已被諸多行業(yè)知名企業(yè)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(guān)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(xiàn)移動儲能方案無風扇設計。

儲能領(lǐng)域的產(chǎn)品主要有兩大差異點：電池技術(shù)差異和雙向逆變器差異。鎵未來重心針對雙向逆變器領(lǐng)域應用設計，采用以鎵未來的氮化鎵產(chǎn)品為主的雙向逆變器，可以實現(xiàn)充電高效率，從而節(jié)省5%的充電電能；逆變高效率，可延長5%的續(xù)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(xiàn)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(shù)的雙向逆變器方案，在儲能項目上的整體成本已能實現(xiàn)與傳統(tǒng)Si/IGBT器件方案持平，且產(chǎn)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(chǎn)品優(yōu)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(fā)與產(chǎn)業(yè)化，并在國內(nèi)率先實現(xiàn)全功率范圍內(nèi)氮化鎵器件的量產(chǎn)。氮化鎵作為第三代半導體，材料熱導率先天優(yōu)于傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)，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(wěn)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(qū)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(fā)的氮化鎵產(chǎn)品具有使用簡單(兼容Si MOSFET驅(qū)動)、可靠性高、性能參數(shù)領(lǐng)先等優(yōu)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(nèi)的全系列封裝外型。行業(yè)經(jīng)驗積累和歷史出貨數(shù)量穩(wěn)居氮化鎵行業(yè)前列。

鎵未來始終堅持技術(shù)路線引領(lǐng)產(chǎn)品發(fā)展的方向，充分了解客戶對原儲能電源產(chǎn)品尺寸偏大、不防水、續(xù)航時間短等應用痛點，充分發(fā)揮鎵未來的氮化鎵產(chǎn)品具有的高頻、高效率的優(yōu)勢和逆變器的設計實力，成功實現(xiàn)了業(yè)界首批(1kW-4kW)氮化鎵雙向儲能項目量產(chǎn)。

結(jié)語

隨著全球“雙碳”目標的加速推進和歐盟碳關(guān)稅政策的落地，新型儲能技術(shù)的規(guī)模化應用已成為能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的核心支撐。以液流電池、鈉離子電池、固態(tài)電池為代表的長時儲能技術(shù)加速商業(yè)化，疊加第三代半導體（如碳化硅、氮化鎵）在功率器件領(lǐng)域的創(chuàng)新突破，儲能系統(tǒng)的能量密度、安全性和智能化水平正實現(xiàn)跨越式提升。

然而，儲能行業(yè)在前行中仍需跨越多重壁壘，如電池技術(shù)的進一步突破、系統(tǒng)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(lǐng)先半導體廠商共探儲能行業(yè)新發(fā)展趨勢，共商儲能行業(yè)技術(shù)攻堅與協(xié)同合作機遇，共建綠色環(huán)保減碳新環(huán)境。

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