儲能變流器，英文名Power Conversion System(簡稱PCS)，是儲能電池與電網之間功率交換的重要單元，在儲能系統中價值量占比能達到20%左右。近年來，全球儲能市場爆發，對PCS的需求增大，國內廠商不斷擴大海外市場，對PCS的研究也成為關注熱點。

　　PCS工作原理及功能

　　PCS由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、PCB板(印刷電路板)、電線電纜等硬件組成，可以分為單相機與三相機。

　　PCS按功率大小又可分為高頻隔離、工頻隔離、不隔離三種方式。單相機和20KW以下三相PCS采用高頻隔離的方式，50KW到250KW采用工頻隔離的方式，500KW以上采用不隔離的方式。

　　PCS技術參數只要看系統電壓、功率因數、切換時間、峰值功率等，這些參數對儲能系統功能影響較大。

　　PCS的工作模式主要有并網和離網兩種。

　　在并網模式下，PCS實現儲能電池與電網之間的雙向能量轉換。主要功能是根據微網監控指令進行恒功率或恒流控制，給電池充電或放電，同時平滑風電光伏等波動性較強的輸出。

　　在離網模式中，PCS可以根據實際需求，給本地部分負荷提供滿足電網電能質量要求的交流電能。

　　PCS的主要功能包括過欠壓、過載、過流、短路、過溫等的保護、具備孤島檢測能力進行模式切換、實現對上級控制系統及能量交換機的通信功能、并網-離網平滑切換控制等。

　　PCS的主要特點包括充、放電一體化設計，實現交流系統和直流系統的能量雙向流動;可以實現并網與離網的無縫切換;功率因數任意可調，在容量范圍內可以全發無功，實現無功補償;

　　此外，特點還包括多臺PCS可多機并聯運行，且總輸出功率不小于疊加總功率的95%;10KW換流器單體之間相互獨立;主功率回路采用高可靠性功率模塊;支持多種儲能電池，不同型號僅只有控制器的軟件不同;完善的極端保護功能，有效防止逆變器的異常損壞等。

　　應用場景及國內廠商

　　按照應用場景的不同，PCS可以分為儲能電站、集中式、工商業及戶用四大類，主要區別是功率大小。

　　儲能電站PCS的功率一般大于10MW，選取級聯型多電平拓撲，采用IGBT模塊設計，一般N個交流器安裝到集裝箱內部，支持多機并聯運行，需變壓器升壓接入電網。

　　集中式PCS的功率在250KW以上，當前多采用兩電平拓撲，同樣采用IGBT模塊化設計，使用功率器件較少，單機功率可達MW級，對系統可靠性要求較高。

　　工商業PCS的功率一般在250KW以下，當前多采用三電平拓撲，與分布式光伏相結合，可以實現自發自用，在國外還可利用電網峰谷差價獲利。

　　家庭戶用PCS的功率在10KW以下，與戶用光伏相結合，作為應急電源、電費管理等，對安全規范、噪聲等要求較高。

　　PCS與傳統光伏逆變器的技術大抵相當，所以早先切入PCS的企業基本都是逆變器產商。

　　從PCS產業鏈來說，上游是IGBT、PCB板等，中游是各類型儲能變流器，下游是風光電站、電網系統等。

　　PCS上游材料的核心是IGBT，不過IGBT對設計及工藝的要求較高，我國企業起步晚，目前主要以國外跨國企業為主，以英飛凌、三菱電機、富士電機等，其中占比最高的是英飛凌，達15.9%。不過近年來，我國IGBT自給率在逐步提升，國產有替代海外的趨勢。

　　PCS中游、下游與光伏逆變器生產廠商基本是同一批，國內主要的企業包括陽光電源、比亞迪、科華數據、上能電氣、固德威、昆蘭新能源、盛弘股份、索英電器、科陸電子等。不過由于PCS不同技術存在一定壁壘，應用領域均有不同，目前暫無絕對龍頭。

　　陽光電源：主打大型電源側儲能PCS產品，以配套自身儲能系統為主，部分對外銷售，陽光電源儲能業務的定位是提供儲能系統解決方案。

　　上能電氣：公司主要產品為交流儲能變流器和直流儲能變流器，分別應用于發電側新能源并網和火電儲能聯合調頻領域、電網側調頻調峰領域、用戶側工商業領域儲能等。

　　固德威：擁有較齊全的儲能產品系列和能源解決方案，涵蓋單相、三相、高壓、低壓、直流耦合、交流耦合等全系逆變器和儲能電池產品。

　　科士達：公司現有產品有模塊化儲能變流器、集中式儲能變流器，儲能業務占總營收比重達10%。

　　盛弘股份：盛弘股份首創多分支儲能變流器，將多組電池分散接入儲能變流器，減少電池簇并聯，降低電池損耗，能夠更大化利用電池。

　　未來展望

　　全球氣候變暖已成為全球最大的生態難題，全球開始向“低碳化”轉型，我國也提出“30·60”的戰略目標，當前人們獲得可再生能源最有效的方式就是發電，因此儲能作為實現“30·60”目標不可或缺的一環，其市場規模不斷增長，PCS又是儲能裝置中不可替代的器件之一，存在巨大發展機遇。

　　儲能PCS市場目前市場規模相當可觀，且還有著足夠的發展潛力。各PCS企業目前并不在硬件成本比拼，而是朝著市場端、客戶服務、售后服務等方向發展，具有較高的毛利潤。

　　據悉，2015年我國PCS產量僅有5.5萬KW，當時市場均價在1元/W左右，到2021年，PCS產量已增長至194.75萬KW，年增長率超80%，市場均價也達到了1.135元/W。

　　據相關機構預測，到2025年，PCS全球市場空間將達到410億元，年增長速度達60%左右。