VBsemi賦能“十五五”新型電力系統建設，打造高效率、高可靠儲能功率平臺

 一、产业趋势分析

2026年8月3日，國家發展改革委、國家能源局聯合發佈《新型電力系統建設“十五五”規劃》，明確提出，到2030年新型電力系統初步建成，非化石能源發電量占比達到50%，新型儲能裝機規模達到3億千瓦，電網側獨立新型儲能達到1.4億千瓦。

隨著新能源裝機比例不斷提升，儲能系統正在從傳統的備用電源逐漸轉變為新型電力系統的重要組成部分，在新能源消納、電網調節以及工商業能源管理等領域發揮越來越重要的作用。

其中，儲能變流器PCS（Power Conversion System）作為儲能系統的“能量路由器”，負責電池與電網之間的雙向電能轉換，其性能直接影響儲能系統的轉換效率、功率密度、回應速度以及長期運行可靠性。

隨著儲能系統向大功率、高效率、高電壓和高功率密度方向發展，功率半導體器件也正在成為PCS技術升級的核心環節。

二、儲能PCS系統架構分析

典型储能PCS主要由交流输入、EMI滤波与保护、双向AC/DC变换、高压直流母线、双向DC/DC以及电池系统等部分组成。

在AC/DC双向逆变模块中，PCS需要实现电池放电并网以及电网给电池充电，因此功率器件需要具备较高耐压能力、较低开关损耗以及良好的热可靠性。目前主要技术路线包括IGBT、SiC MOSFET以及超结MOSFET。

在DC/DC變換模組中，主要負責電池電壓匹配、SOC管理以及充放電能量調節，對功率器件的導通損耗、電流能力和開關性能提出較高要求，高壓MOSFET和SiC MOSFET將成為重要器件方案。

三、VBsemi儲能PCS MOSFET解決方案

方案一：PCS主逆變橋——1200V SiC高壓平臺

推薦型號：VBL712MC100K

應用模組：PCS主逆變橋、高壓DC母線、電網側儲能逆變

VBL712MC100K是一款1200V SiC MOSFET，採用TO263-7L-HV封裝，額定漏極電流達到100A，RDS(on)為15mΩ。

隨著儲能PCS功率等級不斷提升，傳統IGBT方案正在向SiC MOSFET方案升級。SiC器件具備更低的開關損耗和更高的工作頻率，有助於提高PCS整體轉換效率，並進一步提升系統功率密度。

VBL712MC100K適用於100kW至MW級PCS、高壓DC母線以及電網側儲能逆變系統。

核心優勢：高達1200V的耐壓平臺，可滿足高壓儲能系統需求；100A大電流能力，適合高功率PCS應用；15mΩ低導通電阻，有助於降低功率損耗；SiC技術適合高頻、高效率功率轉換；支持800V/1000V級儲能架構設計。

推薦型號：VBP112MC60-4L   1200V SiC MOSFET

應用模組：PCS逆變橋、雙向DC/DC、高壓儲能系統

VBP112MC60-4L是一款1200V SiC MOSFET，採用TO247-4L封裝，額定漏極電流為60A，RDS(on)為40mΩ。

該器件採用Kelvin Source結構，有助於降低寄生參數對高速開關過程的影響，從而優化開關性能，適合對效率和動態回應要求較高的儲能PCS應用。

VBP112MC60-4L可應用於PCS逆變橋、雙向DC/DC以及高壓儲能系統。

核心優勢：1200V高壓耐受能力；TO247-4L封裝，適合大功率應用；Kelvin Source結構，有助於優化開關性能；適合高頻、高效率儲能功率轉換。

方案二：650V儲能PCS平臺

推薦型號：VBP165R64SFD

應用模組：PCS前級、PFC、LLC模組

VBP165R64SFD是一款650V Super Junction MOSFET，採用TO247封裝，額定漏極電流為64A，RDS(on)為36mΩ。

對於工商業儲能和中小功率PCS系統，650V SJ MOSFET能夠在兼顧性能和成本的同時，滿足前級PFC以及部分DC/DC功率轉換需求。

VBP165R64SFD適用於工商業儲能PCS前級、PFC以及LLC模組。

核心優勢：650V耐壓平臺；64A電流能力；36mΩ低導通電阻；SJ Multi-EPI技術；適合高效率、高性價比PCS設計。

對於注重系統成本和可靠性的工商業儲能市場，VBP165R64SFD可以作為PCS前級功率器件的重要選擇。

方案三：850V高壓儲能平臺

推薦型號：VBP185R50SFD

應用模組：高壓DC/DC、高壓儲能系統

隨著800V儲能母線以及高壓直流架構不斷發展，傳統650V器件的電壓裕量逐漸受到限制，因此850V等級功率器件開始具備更大的應用價值。

VBP185R50SFD是一款850V Super Junction MOSFET，採用TO247封裝，額定漏極電流為50A，RDS(on)為90mΩ。

相比650V器件，850V器件可以提供更高的電壓裕量，更適合下一代高壓儲能架構以及高壓DC/DC轉換應用。

核心優勢：850V高耐壓平臺；具備更高的系統電壓裕量；適合800V級高壓儲能架構；適用於高壓DC/DC功率轉換。

方案四：輔助電源與控制系統

推薦型號：VBQE165A20S

應用模組：輔助電源、高頻DC/DC

儲能PCS內部除了主功率轉換電路之外，還包含MCU控制板、BMS、通訊模組、監控系統等多個低功率電子模組。

這些模組需要穩定、高效的輔助電源進行供電，因此輔助電源同樣需要向高頻化、高效率和小型化方向發展。

VBQE165A20S是一款650V GaN HEMT，可用於PCS輔助電源及高頻DC/DC轉換。

GaN器件具備高頻開關優勢，有助於提高輔助電源工作頻率，並進一步減小磁性器件以及電源系統體積。

主要優勢：高頻開關能力；提升輔助電源轉換效率；有利於減小磁性器件體積；適合高功率密度輔助電源設計。

四、VBsemi儲能PCS核心器件方案

在PCS主逆變環節，VBL712MC100K採用1200V SiC MOSFET，規格為1200V/100A/15mΩ，適用於MW級PCS、高壓DC母線以及電網側儲能逆變。

對於需要Kelvin Source結構的高壓功率轉換場景，可選擇VBP112MC60-4L，其規格為1200V/60A/40mΩ，採用TO247-4L封裝，可應用於PCS逆變橋、雙向DC/DC以及高壓儲能系統。

在650V儲能平臺中，VBP165R64SFD規格為650V/64A/36mΩ，可用於工商業儲能PCS前級、PFC以及LLC模組。

針對800V級高壓儲能架構，VBP185R50SFD採用850V Super Junction MOSFET技術，規格為850V/50A/90mΩ，可用於高壓DC/DC及下一代高壓儲能系統。

在PCS輔助電源及高頻DC/DC部分，VBQE165A20S採用650V GaN HEMT技術，可幫助輔助電源進一步提升開關頻率、轉換效率以及功率密度。

五、不同儲能場景推薦

1. 工商業儲能

工商業儲能通常覆蓋100kW至1MW級應用，重點關注系統效率、設備成本、可靠性以及長期運行穩定性。

針對這一應用場景，可重點考慮650V SJ MOSFET以及SiC MOSFET技術路線。

其中，VBP165R64SFD可用於PCS前級、PFC以及LLC等功率轉換環節，適合對成本和效率進行綜合平衡的工商業儲能系統。

2. 電網側大型儲能

電網側儲能通常具有更大的功率等級，對功率器件的耐壓、電流能力、開關損耗和長期可靠性要求更高。

針對1MW至100MW級大型儲能系統，可重點採用1200V SiC MOSFET技術路線。

其中，VBL712MC100K具有1200V耐壓、100A電流能力以及15mΩ低導通電阻，可面向大型PCS、高壓直流母線以及電網側儲能逆變等應用。

3. 數據中心儲能UPS

數據中心對電源系統的穩定性和效率要求較高，同時需要快速回應負載變化。

針對數據中心儲能及UPS系統，可採用SiC MOSFET作為主功率器件，並結合GaN輔助電源方案，通過高效率功率轉換和高頻輔助電源設計，提高整體能源利用效率。

六、SiC替代IGBT成為儲能PCS重要技術趨勢

傳統IGBT技術具有成熟度高、成本相對較低等優勢，因此長期以來一直是儲能PCS的重要功率器件方案。

但隨著PCS向高頻化、高效率和高功率密度發展，IGBT的開關損耗和高頻性能逐漸成為進一步提升系統效率的限制因素。

SiC MOSFET則具備更低的開關損耗、更高的工作頻率以及更高的效率潛力。

因此，儲能PCS正在逐步形成從傳統IGBT向SiC MOSFET升級的技術趨勢。

傳統IGBT PCS系統效率通常約為97.5%~98%，而採用SiC方案後，系統效率具備進一步提升至99%甚至更高的潛力，實際效率則取決於具體拓撲、開關頻率、控制策略以及系統設計。

對於追求高效率和高功率密度的下一代儲能PCS，SiC MOSFET將成為重要技術路線。

七、VBsemi儲能功率半導體平臺

針對儲能PCS不同電壓等級和功率等級需求，VBsemi形成了覆蓋高壓SiC、Super Junction MOSFET以及高頻GaN的產品矩陣。

在高壓SiC領域，可覆蓋650V和1200V等級產品，並提供TO247-4L、TOLL-HV、TO263-7L-HV等封裝方案，滿足不同功率等級儲能PCS需求。

在Super Junction MOSFET領域，覆蓋650V及850V電壓等級，可應用於PCS前級、PFC以及高壓DC/DC等場景。

在高頻GaN領域，則主要面向PCS輔助電源以及高頻DC/DC，通過高頻開關能力幫助系統進一步提升效率和功率密度。

八、市場應用方向

VBsemi儲能功率器件方案可覆蓋多種新型能源應用場景，包括：

工商業儲能： 面向園區、工廠、商業綜合體等用戶側儲能系統。

電網側儲能： 面向大型獨立儲能電站以及電網調峰調頻等應用。

光伏儲能： 用於光伏發電與儲能系統之間的高效率能量轉換。

光儲充一體站： 實現光伏、儲能、充電基礎設施之間的協同能源管理。

數據中心UPS儲能： 滿足數據中心對高效率、高可靠電源系統的需求。

微電網系統： 支持新能源發電、儲能和負載之間的智能能量管理。

隨著新能源發電比例持續提升，儲能正在成為新型電力系統的重要基礎設施。從工商業儲能到大型電網側儲能，PCS正在向高壓化、高效率、高功率密度以及智能化方向持續升級。

功率半導體作為PCS能量轉換的核心器件，其性能直接影響儲能系統的效率、體積、成本和可靠性。

VBsemi圍繞儲能PCS不同功率等級和電壓平臺，佈局650V/850V Super Junction MOSFET、650V/1200V SiC MOSFET以及650V GaN HEMT等產品路線，為工商業儲能、電網側儲能、光伏儲能、光儲充一體站、數據中心UPS及微電網等應用提供功率器件選擇。

面向“十五五”新型電力系統建設，VBsemi將持續推進高性能功率半導體產品佈局，助力儲能系統向更高效率、更高可靠性和更高功率密度方向發展。