電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文 / 黃山明）在全球“雙碳”戰(zhàn)略和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推動(dòng)下，儲(chǔ)能迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。二極管作為儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整流、續(xù)流、保護(hù)等基礎(chǔ)功能的關(guān)鍵元器件，其市場(chǎng)規(guī)模和技術(shù)水平也進(jìn)入快速升級(jí)階段。

從光伏儲(chǔ)能逆變器到 PCS，從用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)到電網(wǎng)側(cè)大型儲(chǔ)能電站，二極管的性能直接影響儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率、可靠性和成本控制，是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

二極管在儲(chǔ)能領(lǐng)域飛速發(fā)展

當(dāng)前，儲(chǔ)能賽道正從解決有無問題邁向追求高質(zhì)量階段，每度電成本每降低 0.01 元，項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值就能提升 2% - 3%。在這個(gè)注重細(xì)節(jié)的賽道上，二極管用量大、單價(jià)低，卻決定著效率、安全和壽命。

數(shù)據(jù)顯示，2025 - 2030 年，中國(guó)部分二極管細(xì)分領(lǐng)域（如 PIN 二極管、大功率激光二極管、車規(guī)級(jí)器件等）將迎來結(jié)構(gòu)性增長(zhǎng)，整體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)從約 200 - 250 億元增長(zhǎng)至 400 - 500 億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率在 10% - 13% 之間，主要受新能源汽車、5G 通信及光伏等新能源應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)。

以儲(chǔ)能市場(chǎng)為例，2024 年全球儲(chǔ)能二極管出貨量約 42 億顆，市場(chǎng)規(guī)模僅 18 億元，但影響系統(tǒng) BOM 成本超過 110 億元；2025 - 2027 年儲(chǔ)能裝機(jī)年復(fù)合增速預(yù)計(jì) 45%，二極管需求將同步放大至 90 億顆，市場(chǎng)規(guī)模突破 40 億元，碳化硅滲透率由 12% 提升至 38%，帶動(dòng)均價(jià)年增 7% - 9%，顯著高于行業(yè)平均。

從需求結(jié)構(gòu)來看，儲(chǔ)能系統(tǒng)的二極管主要消耗在三個(gè)節(jié)點(diǎn)。一是 BMS 占 55%，單臺(tái) 20 尺集裝箱約需 1600 - 1800 顆，以 TVS、肖特基為主；二是 PCS 占 30%，單臺(tái) 500kW 機(jī)型需 120 - 150 顆，以快恢復(fù)、碳化硅肖特基為主；三是輔助電源、防雷、熱管理占 15%，用量分散但毛利率最高。

隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，二極管高壓化、高頻化、高溫化趨勢(shì)明顯。1000V 系統(tǒng)向 1500V 升級(jí)，TVS 鉗位電壓從 40V 提至 60V；PCS 開關(guān)頻率由 16kHz 升至 50kHz 以上，硅基 FRD 反向恢復(fù)損耗占比超過 1%，需換成碳化硅肖特基；電池簇內(nèi)部溫差要求≤ 3℃，溫敏 TVS 二極管成為新增標(biāo)配。

在技術(shù)路線上，硅基方案仍主導(dǎo) BMS 防反、均衡場(chǎng)景，但 2025 年起 45V 以上平臺(tái)加速導(dǎo)入 Trench 肖特基，正向壓降由 0.45V 降至 0.28V，系統(tǒng)效率提升 0.4pct，芯片面積縮小 20%，成本增幅僅 0.03 元/顆，已獲主流 BMS 廠商批量招標(biāo)。

SiC 肖特基在 PCS 側(cè)滲透率增長(zhǎng)最快，650V/10A 器件 2024 年均價(jià) 2.8 元，2025Q2 降至 1.9 元，與硅基價(jià)差縮至 1.4 倍，經(jīng)濟(jì)臨界點(diǎn)出現(xiàn)；1700V 器件國(guó)內(nèi)僅三安集成、基本半導(dǎo)體、揚(yáng)杰科技三家具備量產(chǎn)能力，毛利率維持 50% 以上。更高端的集成型二極管 + 溫度傳感芯片，單顆售價(jià) 0.45 美元，毛利率 60%，被 Littelfuse、安森美壟斷，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。

此外，GaN 二極管也開始應(yīng)用，在超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)中，GaN 橫向結(jié)構(gòu)器件開關(guān)速度達(dá) 10MHz，充放電循環(huán)壽命超 5000 次，如華為推出的 Power S 技術(shù)使儲(chǔ)能系統(tǒng)能耗降低 10%。

儲(chǔ)能技術(shù)推動(dòng)二極管產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新

新型儲(chǔ)能的發(fā)展推動(dòng)著二極管的創(chuàng)新。在結(jié)構(gòu)上，三維垂直結(jié)構(gòu)二極管通過優(yōu)化電流路徑，將電流從橫向轉(zhuǎn)為垂直傳輸，大幅提升器件性能。如垂直結(jié)構(gòu)的 PiN 二極管，利用深溝槽蝕刻與外延生長(zhǎng)技術(shù)，使電流密度提升至 200A/cm2 以上，同時(shí)降低正向?qū)▔航?，可承受?shù)千伏反向電壓，有效減少換流站的器件數(shù)量與系統(tǒng)損耗。

半導(dǎo)體制造工藝進(jìn)入納米時(shí)代，二極管向微型化、集成化發(fā)展。納米級(jí)工藝集成使二極管與晶體管、電容等器件的異構(gòu)集成成為可能，出現(xiàn)納米級(jí)封裝和智能功率模塊。此外，集成傳感器功能的智能二極管將涌現(xiàn)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、電壓等參數(shù)，為電子系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)控提供依據(jù)。

其中，封裝環(huán)節(jié)過去被視為低門檻勞動(dòng)密集型工序，如今成為性能釋放的關(guān)鍵瓶頸。SiC 二極管允許結(jié)溫 200℃，但傳統(tǒng) TO - 247 封裝熱阻 0.8K/W，無法發(fā)揮高溫優(yōu)勢(shì)；國(guó)內(nèi)領(lǐng)先廠商采用銀燒結(jié) + 銅夾 + 頂部冷卻的 DFN8 × 8 封裝，熱阻降至 0.35K/W，結(jié)溫降低 25℃，允許 PCS 在 65℃環(huán)境溫度下仍輸出滿載功率，散熱器鋁材減重 30%，系統(tǒng)成本下降 0.015 元/W。

系統(tǒng)端是技術(shù)變現(xiàn)的最后一步，也是訂單放量的關(guān)鍵。在光伏與儲(chǔ)能領(lǐng)域，1500V 高壓平臺(tái)已成為主流，對(duì)主功率半導(dǎo)體提出更高要求——器件耐壓需達(dá)到 1700V 甚至 2000V，推動(dòng) SiC 肖特基二極管及高壓快恢復(fù)二極管的應(yīng)用。

在此背景下，國(guó)際大廠如 Wolfspeed、英飛凌等因產(chǎn)能緊張，交期普遍長(zhǎng)達(dá) 20 - 26 周；而國(guó)產(chǎn)廠商依托本土化 SiC 襯底、外延、芯片制造與封測(cè)一體化能力，將交付周期壓縮至 8 - 12 周。在 2023 - 2024 年供應(yīng)緊張階段，部分國(guó)產(chǎn)高壓器件即便溢價(jià) 10%，仍因交付保障而獲得下游客戶積極導(dǎo)入。盡管 2025 年價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)加劇，但在高可靠性、短交期需求驅(qū)動(dòng)下，具備垂直整合能力的國(guó)產(chǎn)廠商仍在 1500V 系統(tǒng)供應(yīng)鏈中占據(jù)重要地位。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)差擴(kuò)大，調(diào)頻收益占比提升，PCS 需要更高開關(guān)頻率以降低諧波，SiC 肖特基 + GaN 混合方案已在實(shí)驗(yàn)室完成 200kHz 樣機(jī)，效率提升至 99.2%，若 2026 年商業(yè)化，將拉動(dòng)新一輪器件升級(jí)。

在競(jìng)爭(zhēng)格局上，儲(chǔ)能二極管市場(chǎng)呈現(xiàn)國(guó)內(nèi)企業(yè)崛起與國(guó)際巨頭割據(jù)高端市場(chǎng)的局面。國(guó)際企業(yè)如英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體憑借在 SiC 材料研發(fā)和車規(guī)級(jí)認(rèn)證壁壘上的優(yōu)勢(shì)，仍占據(jù)高端市場(chǎng)主導(dǎo)地位，其中英飛凌的 CoolSiC? 技術(shù)覆蓋 650V - 1700V 電壓等級(jí)，2025 年其德國(guó)居林工廠產(chǎn)能擴(kuò)張至 4 萬片/月，目標(biāo) 2030 年占據(jù)全球 30% 市場(chǎng)份額。

中國(guó)企業(yè)在政策支持與本土市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了從跟跑到并跑的跨越。2024 年前五大電荷存儲(chǔ)二極管制造商合計(jì)占據(jù)行業(yè)總產(chǎn)量的 62.1%，揚(yáng)杰科技、華潤(rùn)微電子、士蘭微等企業(yè)表現(xiàn)突出，其中揚(yáng)杰科技以 19.8% 的市場(chǎng)份額位居行業(yè)第一，士蘭微憑借在 SiC 材料領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，2025 年已占據(jù)國(guó)內(nèi)碳化硅二極管市場(chǎng)的 28%。

國(guó)內(nèi)企業(yè)通過與比亞迪、陽光電源等系統(tǒng)廠商的戰(zhàn)略合作，構(gòu)建起從材料、芯片設(shè)計(jì)到封測(cè)的完整生態(tài)鏈。2025 年國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)占據(jù)約 62% 的市場(chǎng)份額，預(yù)計(jì)到 2030 年將增長(zhǎng)至 68%，中國(guó)在全球吸收二極管市場(chǎng)的占有率也將由當(dāng)前的 32% 提升至 40% 以上。

總結(jié)

二極管在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的價(jià)值權(quán)重正在系統(tǒng)性提升，從可有可無變成數(shù)據(jù)入口 + 效率杠桿 + 保險(xiǎn)憑證，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)通過聯(lián)合定義規(guī)格、共享運(yùn)行數(shù)據(jù)、鎖價(jià)鎖量，實(shí)現(xiàn)成本共攤與收益共享，協(xié)同創(chuàng)新速度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)功率器件周期。2025 - 2027 年，儲(chǔ)能二極管市場(chǎng)復(fù)合增速 30%，高于儲(chǔ)能系統(tǒng)整體 20% 的 β，具備技術(shù)領(lǐng)先且產(chǎn)能釋放節(jié)奏匹配需求爆發(fā)的公司，將獲得超越行業(yè)的估值與業(yè)績(jī)雙重紅利。

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