本文來(lái)自微信公眾號(hào)“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫”，作者/六千。
儲(chǔ)能市場(chǎng)被視作下一個(gè)萬(wàn)億投資機(jī)遇的風(fēng)口。
截至2022年底，全國(guó)已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)870萬(wàn)千瓦，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)約2.1小時(shí)，比2021年底增長(zhǎng)110%以上。分省域來(lái)看，截至2022年底，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模排名前5的省份分別為：山東155萬(wàn)千瓦、寧夏90萬(wàn)千瓦、廣東71萬(wàn)千瓦、湖南63萬(wàn)千瓦、內(nèi)蒙古59萬(wàn)千瓦。
今年上半年，工商業(yè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)融資金額已超過(guò)30億元，有200多家企業(yè)布局。在整個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈中，半導(dǎo)體企業(yè)是不可或缺的一環(huán)。
起飛的儲(chǔ)能賽道，對(duì)于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體公司來(lái)說(shuō)意味著什么？
01
功率半導(dǎo)體廠商們的“儲(chǔ)能飯”
儲(chǔ)能系統(tǒng)由兩個(gè)主要部分構(gòu)成。功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)和電池管理系統(tǒng)(BMS)。
功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)可進(jìn)行交流/直流和直流/交流轉(zhuǎn)換，電能進(jìn)入電池，對(duì)電池進(jìn)行充電，或電池儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)換為交流電，輸回電網(wǎng)。合適的電力裝置解決方案取決于所支持的電壓和功率流情況。
功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)需要使用大量的功率半導(dǎo)體。風(fēng)光儲(chǔ)中實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換的核心器件是逆變器或變流器（增加整流電路）。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析陽(yáng)光電源、固德威、錦浪科技等逆變器知名企業(yè)等，結(jié)構(gòu)件占成本23%的比例，IGBT、MOS占成本比20%，磁性元器件占成本比17%，芯片集成電路占成本比10%等，其中逆變器里IGBT、芯片集成電路、電容、傳感器、PCB板等產(chǎn)品都屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域。半導(dǎo)體器件占據(jù)逆變器46%的成本，是主要組成部分。
目前逆變器主要使用的功率器件包括IGBT模塊、IGBT單管、SiC MOSFET、硅基MOSFET等。大功率的逆變器一般使用IGBT模塊、SiC模塊；中大功率逆變器中可以使用IGBT模塊或單管，以及SiC MOSFET等分立方案；小功率逆變器中，分立功率器件方案占主流。
特別要說(shuō)的是，IGBT兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)，其具有通態(tài)電流大、耐壓高、電壓驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)，在光伏逆變器中相較MOSFET具有較大優(yōu)勢(shì)，已逐漸取代MOSFET作為光伏逆變器的核心器件。當(dāng)前光伏儲(chǔ)能發(fā)展迅速，需求非常旺盛，IGBT市場(chǎng)整體缺貨。國(guó)信證券測(cè)算，2022-2025年全球IGBT市場(chǎng)將由625億元增至1070億元，對(duì)應(yīng)復(fù)合增速14.2%；其中新能源發(fā)電IGBT市場(chǎng)對(duì)應(yīng)250.3億元，占整體的23.4%，僅次于新能源汽車市場(chǎng)和工業(yè)IGBT市場(chǎng)。
國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體廠商在相關(guān)產(chǎn)品也已經(jīng)取得進(jìn)展。斯達(dá)半導(dǎo)已經(jīng)成為多家全球Top10光伏儲(chǔ)能企業(yè)的戰(zhàn)略合作伙伴；時(shí)代電氣，中標(biāo)三峽集團(tuán)國(guó)內(nèi)首個(gè)IGBT制氫電源批量訂單，完成儲(chǔ)能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和認(rèn)證。
02
電池管理系統(tǒng)中的芯片機(jī)遇
電池管理系統(tǒng)(BMS)具有電池充電、平衡和健康度監(jiān)測(cè)功能，并配有微處理器，負(fù)責(zé)系統(tǒng)控制和通信。該系統(tǒng)提供的基本元件能夠?qū)?chǔ)能系統(tǒng)(ESS)集成至較大型的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)中包括采樣芯片、電量計(jì)、保護(hù)芯片、充電管理芯片、均衡芯片與認(rèn)證芯片，而且這些芯片需要互相之間可以通信。
BMS行業(yè)也曾遭遇過(guò)“缺芯”難題，TI、ST的MCU缺貨漲價(jià)也曾導(dǎo)致儲(chǔ)能廠商的交期延長(zhǎng)。
AFE芯片就是BMS中的一個(gè)關(guān)鍵芯片。AFE芯片（模擬前端采集保護(hù)芯片），主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)電池組運(yùn)行過(guò)程中的重要信息，與外部設(shè)備如控制器交換信息，解決鋰電池系統(tǒng)中安全性、可用性、易用性、使用壽命等關(guān)鍵問(wèn)題。在常見(jiàn)的BMS中通常需要AFE、ADC、MCU及數(shù)字隔離器等芯片。AFE主要用于采集電池電壓等信息，隨后通過(guò)ADC轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)值，再交由MCU進(jìn)行計(jì)算處理，而數(shù)字隔離器則主要用于避免控制系統(tǒng)低壓電路在電場(chǎng)中遭受潛在的高壓損害。
如同其他模擬芯片一樣，這條賽道也主要被國(guó)外大廠占據(jù)。采集器里面的關(guān)鍵芯片AFE，基本被國(guó)外大廠所壟斷，如美信、ADI、TI、ST、NXP等。近幾年以中穎、集澈、奇力、華潤(rùn)等為代表的國(guó)產(chǎn)BMS AFE芯片逐漸進(jìn)入視線。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展出了一部分有電池組廠商，例如寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航、億緯鋰能、國(guó)軒高科、欣旺達(dá)等。這意味著國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)有相當(dāng)?shù)臐摿?，只要產(chǎn)品性能可以滿足，未來(lái)就有機(jī)會(huì)。
BMS相關(guān)芯片的問(wèn)題與其他類別芯片國(guó)產(chǎn)替代的難點(diǎn)相似，目前各類芯片其實(shí)都能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，但海外廠商的產(chǎn)品都是經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的市場(chǎng)驗(yàn)證，但國(guó)產(chǎn)芯片在應(yīng)用工況上，有很多數(shù)據(jù)都沒(méi)有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，誰(shuí)也不敢拿自己的產(chǎn)品當(dāng)小白鼠。
國(guó)內(nèi)雖有自研BMS芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但整體的市場(chǎng)滲透率依然較低，且應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋面也相對(duì)較窄，更多地被應(yīng)用于智能手機(jī)端，而像是新能車、儲(chǔ)能BMS領(lǐng)域的覆蓋還需一段時(shí)間下游應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)的BMS所使用的芯片也基本依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化率應(yīng)該還不到10%。主要原因還是，國(guó)產(chǎn)BMS芯片缺乏市場(chǎng)驗(yàn)證有關(guān)。但國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能廠商也表示對(duì)供應(yīng)安全十分重視，雖然短期內(nèi)不會(huì)大面積上國(guó)產(chǎn)芯片，但也在規(guī)劃BMS產(chǎn)品的完全國(guó)產(chǎn)化。
BMS系統(tǒng)中其他芯片也有著廣闊的成長(zhǎng)空間，例如根據(jù)財(cái)通證券測(cè)算，2021年全球主要下游領(lǐng)域BMIC市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到42.54億美元，預(yù)計(jì)到2026年增長(zhǎng)至80.31億美元，2021-2026年CAGR達(dá)到13.55%。
03
競(jìng)相布局的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體
國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，進(jìn)一步明確發(fā)展目標(biāo)和細(xì)化重點(diǎn)任務(wù)，到2025年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。
同時(shí)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出到2025年，新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量達(dá)到30GW以上；到2030年，抽水蓄能電站裝機(jī)容量達(dá)到120GW左右，比當(dāng)前總裝機(jī)分別增長(zhǎng)10倍和4倍以上。國(guó)家電網(wǎng)近期提出了未來(lái)十年公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)能建設(shè)計(jì)劃，2030年，抽水蓄能和新型儲(chǔ)能裝機(jī)都將分別達(dá)到100GW，投資逾萬(wàn)億。“十四五”和“十五五”期間，南方電網(wǎng)將在公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)分別投產(chǎn)5GW和15GW抽水蓄能，以及分別投產(chǎn)20GW新型儲(chǔ)能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年，僅鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈(特別是鋰電池的中上游)投資計(jì)劃已經(jīng)超過(guò)了1.2萬(wàn)億。
中國(guó)在各省新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)政策下，風(fēng)光裝機(jī)規(guī)模高增直接驅(qū)動(dòng)表前大儲(chǔ)迎來(lái)放量。目前中國(guó)已有超20個(gè)省份提出新能源配儲(chǔ)要求，風(fēng)光裝機(jī)量增長(zhǎng)，且配儲(chǔ)比例、配儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)提升，預(yù)期2023年國(guó)內(nèi)表前大儲(chǔ)需求量同比增長(zhǎng)126%至27.9GWh。表后工商業(yè)儲(chǔ)能則隨各省峰谷價(jià)差拉大而有望獲得更高經(jīng)濟(jì)性。
在政策推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體公司已經(jīng)開(kāi)始布局。
新潔能披露，2022年公司子公司金蘭半導(dǎo)體的第一條IGBT模塊封裝測(cè)試生產(chǎn)線已經(jīng)基本購(gòu)建完成。持續(xù)加碼產(chǎn)能，在IGBT領(lǐng)域，士蘭微產(chǎn)品線由IPM模塊拓展至車規(guī)級(jí)IGBT模塊與單管。宏微科技擬發(fā)行可轉(zhuǎn)換公司債券募資4.3億元用于車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體分立器件生產(chǎn)研發(fā)項(xiàng)目（一期）。
揚(yáng)杰科技則通過(guò)并購(gòu)加碼產(chǎn)能。揚(yáng)杰科技2月披露，擬底價(jià)2.94億元受讓楚微半導(dǎo)體30%股權(quán)以實(shí)現(xiàn)對(duì)其控股，從而布局8英寸功率半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)線，滿足市場(chǎng)MOSFET、IGBT等高端產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求。納芯微也在2022年中報(bào)中指出：“公司受益于下游光伏逆變器、儲(chǔ)能等新能源市場(chǎng)的迅速發(fā)展，迎來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。”
04
高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)，要ALL IN嗎？
全球儲(chǔ)能融資交易持續(xù)增加。根據(jù)Pitchbook數(shù)據(jù)庫(kù)，2021年全球儲(chǔ)能融資金額同比增長(zhǎng)30%,2022年延續(xù)之前的高增長(zhǎng)，全年全球儲(chǔ)能融資63億美元，同比增加94%。中國(guó)、美國(guó)和歐洲是全球儲(chǔ)能融資交易的主體，2020年以來(lái)，三個(gè)國(guó)家(地區(qū))儲(chǔ)能融資交易占全球90%左右。
與歐美國(guó)家更多依靠市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)不同，我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)的高景氣度主要靠政策帶動(dòng)。為鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)市場(chǎng)化參與調(diào)峰資源建設(shè)，國(guó)家能源局2021年8月發(fā)文提出，超過(guò)電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規(guī)模初期按照功率15%的掛鉤比例配建調(diào)峰能力，按照20%以上掛鉤比例進(jìn)行配建的優(yōu)先并網(wǎng)。
政策加持，一片欣欣向榮的表象之下，儲(chǔ)能市場(chǎng)卻并非全然樂(lè)觀。儲(chǔ)能領(lǐng)域的參與者們正在談?wù)撝鴥?nèi)卷與壓力。一方面儲(chǔ)能市場(chǎng)參與者眾多，另一方面儲(chǔ)能領(lǐng)域最前端的技術(shù)無(wú)法突破，各個(gè)廠商只能通過(guò)用更多工具解決鋰電的燃爆特性，導(dǎo)致價(jià)格加碼。與此同時(shí)，密集擴(kuò)產(chǎn)潮下產(chǎn)能過(guò)剩似乎就在眼前。從這樣的角度來(lái)看，儲(chǔ)能賽道對(duì)于半導(dǎo)體公司的高成長(zhǎng)性有待商榷。
風(fēng)口之上，仍要冷靜。在國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能廠商自己的日子還沒(méi)過(guò)好的情況下，國(guó)產(chǎn)芯片廠商要投入多大的精力與資源，要好好想想。
