德州仪器在构建新型能源体系背景下的机遇

构建以新能源为主体的新型电力系统既是满足经济社会高质量发展的要求，也是新型能源体系的重要组成部分。随着近年中国的风光等可再生能源快速发展，并网的比例越来越高，同时新能源汽车和充电桩也在大规模建设，能源行业的种种变化给电网稳定性带来了很大的挑战。

德州仪器（以下简称“TI”）中国区技术经理郑越认为，在光伏行业，发电最高峰的时候不是用电量最高峰的时候。改变这种情况只有通过储能，用储能电池在光伏发电效率高的时候把用不了的电先存起来，到晚上再放出去。虽然理论大家都很清楚，执行起来还是会有困难，比如说储能基础设施搭建的成本，充电和放电过程的损耗等等。如何提升效率是一个比较重要的问题。

效率是光伏逆变器最关键的参数。过去几年，光伏逆变器的拓扑有非常多的迭代。越复杂的拓扑结构，所需要的微控制器电流电压采样的速度就会更快，需要的PWM的通道数控制就要更多，同时也需要更高的主频来支持更复杂的运算。

郑越表示，TI的主控芯片具备更高的运算速率和主频、更高精度采样的ADC和更多通道的PWM。

此外，光伏面板的可靠性也是业内所关注的。光伏面板的寿命一般是25年，储能电池和逆变器的寿命一般是10—15年，两者不完全适配。

郑越认为，让逆变器和储能的寿命提升，充放电的循环速度增加，才能最大可能地提高设备的使用寿命。同时，涉及电网的行业对安全性要求也非常高，对这一点TI的隔离产品有更好的隔离绝缘强度。

目前我国新能源汽车产业发展迅速配套充电设施的建设也在大规模发展，但车主的里程焦虑问题，依然是限制其发展的关键。因此诞生出了诸如快充、换电、混动、增程式等多种解决方案。

对电动汽车而言，提高充电速度无非就是提高电压和加大电流。目前高压充电相对而言是比较确定的技术路线，但大电流充电对车内的线材要求会更高。

据了解，TI已经在可再生能源、充电等多个领域进行布局使用氮化镓等新材料。

氮化镓是第三代半导体，相比硅禁带宽度高，耐高压的能力比较强，非常适用于高压领域的应用。同时，氮化镓的电子迁移速度比较高，开关频率也可以做得比较高。

郑越表示，TI很早就开始投入氮化镓领域。很多科研人员在努力让它的成本降低。通过优化后的材料做出可靠的器件，这些器件也需要在实验室经过非常长时间的可靠性测试，才会被推出市场。

“随着工业化进程的推进，未来的耗电量越来越多，光伏发电占比也将越来越大，光伏未来将是高增速行业，光伏的高增长自然还将带动储能的高增长。通过技术的进步和行业的发展，光伏行业发电的度电成本已接近火电差，未来会更有潜力。”郑越说，“电动车的发展趋势不可逆转，配套基建也一定会跟上。当数量达到一定程度后，错配问题也相对会容易解决。此外，充电速度的提高也能缓解电动车高峰期充电排队难的问题。这些对于TI而言都是很好的机会。”