近日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《新型電力系統(tǒng)建設(shè)“十五五”規(guī)劃》，明確了未來(lái)五年充電基礎(chǔ)設(shè)施的全面升級(jí)路徑。規(guī)劃提出，到2030年充電基礎(chǔ)設(shè)施總量超過(guò)4000萬(wàn)個(gè)，大功率充電設(shè)施約30萬(wàn)個(gè)，形成支撐超過(guò)1.1億輛電動(dòng)汽車(chē)的充電服務(wù)能力。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要充電設(shè)備在功率密度、轉(zhuǎn)換效率和可靠性上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性提升，而寬禁帶半導(dǎo)體正是支撐這一升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
大功率充電：SiC的確定性增長(zhǎng)場(chǎng)景
規(guī)劃提出“提高快充設(shè)施占比，有序推進(jìn)大功率充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”，并在高速公路服務(wù)區(qū)、國(guó)家主要貨運(yùn)通道等場(chǎng)景重點(diǎn)部署。大功率充電的核心訴求是“快”，而實(shí)現(xiàn)快速充電意味著充電模塊要在更高電壓、更大電流下穩(wěn)定運(yùn)行。
傳統(tǒng)的硅基IGBT方案在大功率場(chǎng)景下已接近材料極限。硅材料1.1eV的禁帶寬度決定了其耐壓能力和熱導(dǎo)率的上限——電壓越高、功率越大，損耗和散熱壓力就越突出。碳化硅（SiC）的禁帶寬度是硅的三倍，熱導(dǎo)率約為硅的三倍，擊穿場(chǎng)強(qiáng)是硅的十倍，這些物理特性使其成為大功率充電設(shè)備的天然選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，充電樁采用碳化硅模塊可增加近30%的輸出功率，減少50%的損耗；在電能變換模塊中，用SiC MOSFET替代IGBT后，效率可從95%提升至97%以上，功率密度可達(dá)60W/in3。
規(guī)劃提出“十五五”期間有序推進(jìn)大功率充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并結(jié)合國(guó)家主要貨運(yùn)通道布局，沿線建設(shè)大功率重卡充電設(shè)施。結(jié)合此前政策推動(dòng)的2027年建成10萬(wàn)臺(tái)大功率充電樁目標(biāo)，SiC在大功率充電場(chǎng)景中的需求將進(jìn)入加速釋放階段。有機(jī)構(gòu)測(cè)算，到2030年全球充電樁及超充領(lǐng)域的碳化硅襯底需求將達(dá)51萬(wàn)片，其中國(guó)內(nèi)需求占29萬(wàn)片。
車(chē)網(wǎng)互動(dòng)：雙向能量流動(dòng)需要雙向功率器件
規(guī)劃還提出積極發(fā)展車(chē)網(wǎng)融合互動(dòng)，全面推廣智能有序充電，到2030年車(chē)網(wǎng)互動(dòng)聚合可調(diào)充電規(guī)模力爭(zhēng)達(dá)到5000萬(wàn)千瓦。車(chē)網(wǎng)互動(dòng)不僅要求充電設(shè)備能從電網(wǎng)向車(chē)輛送電，還要求能將車(chē)輛電池的電能反向輸送至電網(wǎng)——這是一個(gè)雙向功率流動(dòng)的場(chǎng)景。
傳統(tǒng)充電設(shè)備多為單向功率變換，要實(shí)現(xiàn)
V2G功能，功率變換單元必須具備雙向工作能力。氮化鎵（GaN）憑借其高頻開(kāi)關(guān)特性，在雙向功率變換拓?fù)渲芯哂刑烊粌?yōu)勢(shì)，能夠在更小的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)換效率。規(guī)劃明確提出推進(jìn)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)核心技術(shù)攻關(guān)，加快構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理體系，這將為寬禁帶半導(dǎo)體在雙向充電設(shè)備中的應(yīng)用打開(kāi)新的市場(chǎng)空間。
從充電樁到配電網(wǎng)：全鏈路效率提升
充電基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模化部署，不僅涉及充電設(shè)備本身，還涉及配電網(wǎng)的承載能力和運(yùn)行效率。規(guī)劃要求推動(dòng)配電網(wǎng)數(shù)智化升級(jí)改造，加快智能微電網(wǎng)發(fā)展。充電設(shè)施接入配電網(wǎng)后，功率變換環(huán)節(jié)的效率直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。
在電網(wǎng)側(cè)，SiC器件已在高頻高效的電力電子變壓器和固態(tài)變壓器中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，可大幅提升配電環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換效率。2026年上半年，充換電基礎(chǔ)設(shè)施投資同比增長(zhǎng)21.8%，寬禁帶半導(dǎo)體在充電設(shè)施和電網(wǎng)設(shè)備中的滲透率有望同步提升。
聯(lián)盟解讀：政策驅(qū)動(dòng)與材料升級(jí)的雙重疊加
從寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段來(lái)看，此次充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃釋放了一個(gè)清晰的信號(hào)：大功率充電和車(chē)網(wǎng)互動(dòng)正在成為SiC和GaN繼電動(dòng)汽車(chē)主驅(qū)逆變器之后的又一個(gè)規(guī)模化應(yīng)用場(chǎng)景。
過(guò)去幾年，SiC的市場(chǎng)增長(zhǎng)主要由電動(dòng)汽車(chē)主驅(qū)逆變器拉動(dòng)，GaN則由消費(fèi)快充驅(qū)動(dòng)。而充電基礎(chǔ)設(shè)施的全面升級(jí)，正在為這兩種材料開(kāi)辟新的增長(zhǎng)曲線——SiC主攻大功率充電模塊中的高壓功率轉(zhuǎn)換，GaN則在雙向DC-DC和高頻輔助電源中發(fā)揮作用。
未來(lái)五年，4000萬(wàn)個(gè)充電樁的建設(shè)目標(biāo)，疊加30萬(wàn)個(gè)大功率充電設(shè)施的部署，將形成一個(gè)規(guī)模可觀的功率半導(dǎo)體增量市場(chǎng)。對(duì)于已經(jīng)完成技術(shù)驗(yàn)證、正在推進(jìn)成本優(yōu)化的寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，這是一個(gè)結(jié)構(gòu)性增長(zhǎng)窗口。
信息來(lái)源： 北京發(fā)布
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