作為磁性元件設計中的創(chuàng)新方法，磁集成技術正成為行業(yè)重要研究方向和應用領域。上期《對話》我們一同探討了磁集成技術在充電樁領域的應用。那么在光伏儲能領域，磁集成技術產品解決方案又是如何應用呢？讓我們一探究竟。

編者按：隨著可再生能源的迅猛發(fā)展，光儲逆變器作為連接光伏電源與儲能系統(tǒng)的關鍵設備，其性能與效率的提升日益受到行業(yè)的關注。在這一背景下，磁集成技術以其獨特的優(yōu)勢，為光儲逆變器的降本增效提供了新的解決方案。磁集成技術，作為一種先進的磁性元件設計理念，通過將多個磁性元件集成在一起，不僅能有效減小逆變器的體積，還能顯著降低成本。本文將深入探討磁集成技術在光儲逆變器中的應用，分析其對產品性能、體積、成本等方面的影響，以及當前技術面臨的挑戰(zhàn)和市場推廣的展望。

對話導覽：

1、磁集成技術在光儲逆變器中的應用情況如何?

2、貴司光儲逆變器磁集成產品解決方案是怎樣的?集成前后在數(shù)量、體積、成本、品質等方面會帶來怎樣的變化?

3、使用磁集成技術將導致選用的線材、磁材、制程、生產設備等產生怎樣的變化?

4、磁集成技術在光儲市場中的應用還存在哪方面的挑戰(zhàn)?

5、針對磁集成技術的未來發(fā)展，產業(yè)鏈企業(yè)間如何加強合作與交流?

6、如何看待磁集成技術未來發(fā)展?

1. 磁集成技術在光儲逆變器中的應用情況如何?

陳為教授：在光儲逆變器中，磁集成方案在LLC電路中的應用相對較多，且發(fā)展較為成熟。近年來，磁集成技術在光儲領域的應用程度越來越高，從從實際應用情況來看，磁集成方案在性能、品質等方面均能滿足光儲行業(yè)的要求。

郡嘉劉擁華：磁集成技術在終端企業(yè)中的應用是逐漸增多的。郡嘉電子大概是在五六年前，就已經(jīng)給客戶提供磁集成方案。當時客戶反饋產品的空間不夠，希望能夠尋求減少空間體積的方案，我們也在研發(fā)設計中采用了磁集成技術，成功將磁集成方案應用于實際產品中，在后續(xù)的產品檢測中，也證明了磁集成方案不僅沒有削弱原本方案所需的性能，也滿足了減少體積的需求。今年上半年，郡嘉戶用儲能逆變器的市場需求量相比往年有所增加。這主要得益于客戶需求的增長和訂單量的提升。

鷹峰電子廖文署：為了降低成本和減小體積，目前行業(yè)正在研究多種磁集成方案，如磁集成耦合電感、共模濾波電感等。這些方案旨在將多個磁性元件集成在一起，既減小體積也降低成本。

磁極海來布曲：家儲這一領域有20%-30%的產品已經(jīng)使用了磁集成方案。儲能逆變器不管是雙交錯還是三交錯都可是實現(xiàn)磁集成，逆變側和網(wǎng)側都可以實現(xiàn)磁集成。像EMI共模電感有時會做成兩級濾波，這時候也可以用磁集成方案。省下材料之后，就能進一步縮小產品體積，降低產品成本。

盛弘電氣王寧：光儲逆變器中一般會使用到逆變電感和網(wǎng)側電感。我們在采用磁集成方案時會關注其發(fā)熱問題。因為磁元件的熱損耗在光儲逆變器中占比較大。

審核編輯 黃宇

2. 貴司光儲逆變器磁集成產品解決方案是怎樣的?集成前后在數(shù)量、體積、成本、品質等方面會帶來怎樣的變化?

鷹峰廖文署：光儲逆變器中，未使用磁集成方案時，通常應用的磁性元件包括EMC濾波的共模電感、逆變的EMC共模電感以及差模電感等。數(shù)量上，包括三個逆變?yōu)V波電感，一個差模濾波電感，一個共模濾波電感等。體積和成本占比方面，如果不考慮電池的部分，磁性元件的成本大約占逆變器的12%左右。

磁集成方案通常是將兩個或多個磁性元件集成在一起，如通過并聯(lián)耦合電感等方式。這樣做可以減少線材和磁性材料的用量，進而降低成本和體積。以磁集成耦合電感為例，體積可以減少30%-40%，成本也能降低約20%。磁集成方案應用后，客戶反饋和測試效果顯示，體積和成本均有顯著降低，功率密度有所提高。此外，磁集成技術應用于光儲逆變器后，可以顯著減小逆變器輸出的文波，從而改善逆變器的性能。但需要注意的是，由于功率密度的提升，需要更加關注熱處理的問題。

陳為教授：磁集成技術主要會帶來產品體積的縮小，也就是通過提高功率密度，使整體體積變得更小。但是，體積縮小并不意味著設計可以簡化，相反，需要更加精細和科學的設計來確保產品的性能穩(wěn)定，特別是在溫升控制方面。

首航新能源吳明：從前年開始，首航新能源所生產的光儲逆變器產品中，就已經(jīng)使用到了磁集成技術產品方案。使用了磁集成方案后的產品，體積越做越小，功率密度提升，成本也降低了。

郡嘉劉擁華：我們的磁集成方案主要是將主變和諧振電感進行集成。這是我們在市場上應用較多的一種做法。

3. 使用磁集成技術將導致選用的線材、磁材、制程、生產設備等產生怎樣的變化?

陳為教授：在選材方面，例如鐵芯等可能需要定制，以滿足集成后的特定需求。生產設備方面，由于檢測手段需要配合集成后的復雜功能，所以檢測手段也會相應變得更加復雜。目前并沒有專門的測試儀器來完全滿足磁集成技術的檢測要求。雖然現(xiàn)有的測試儀器可以用于品質控制，但無法提供與電路性能直接相關的準確數(shù)據(jù)。

鷹峰電子廖文署：磁集成技術的發(fā)展將對上游線材企業(yè)和磁性材料企業(yè)提出新的要求。如磁集成技術中的磁芯復用會導致?lián)p耗增加，需要我們尋求降低損耗的方案;且為了滿足高頻應用的需求，需要研發(fā)更高頻的磁性材料，并確保在高頻下具有較低的損耗。此外，磁集成技術的應用涉及到各種復雜電路布局和客戶需求，因此磁芯的尺寸和形狀也需要適應更多的變化。這要求磁性材料企業(yè)具備更強的設計能力和制造靈活性。設備方面，目前磁集成方案對生產設備的要求基本不變，但可能需要針對新的耦合結構進行模塊化的調整。同時，上游企業(yè)還需要關注終端市場的發(fā)展趨勢，及時調整產品結構和生產策略，以適應市場需求的變化。

郡嘉劉擁華：磁集成方案，我們主要調整了線材和磁材的選用。以微逆為例，里面大多會使用到平面變壓器，目前平面變壓器中的線材我們大多采用膜包線。采用磁集成技術后，生產工藝會有一定的調整，但這部分調整人工便可完成，所以不需要額外再引進新的設備專門用于磁集成的產品，也能有效控制產品的成本。在研發(fā)設計端，我們正在關注新的測試設備和仿真軟件，計劃引入以輔助磁集成技術的進一步發(fā)展。

5KW光伏逆變器 圖源bigbit產業(yè)研究室

4. 磁集成技術在光儲市場中的應用還存在哪方面的挑戰(zhàn)?

磁極海來布曲：磁集成技術發(fā)展的難點主要體現(xiàn)在對磁場、電場理論的深入理解，以及對產品使用方式和具體參數(shù)的把握。隨著頻率的提升，選擇合適的材料也是一大挑戰(zhàn)。在磁集成技術的早期探索中，我們發(fā)現(xiàn)諧振電路與變壓器之間的磁場可以相互抵消，從而成功地將電感和變壓器集成在一起。隨后，進一步的研究實現(xiàn)了三個磁性元件的集成，實現(xiàn)了磁場的更高效抵消。這一過程需要持續(xù)的研究與精確的計算，因為目前的仿真軟件尚無法精確預測磁場抵消的具體量。因此，我們需要在計算后通過樣品測試來驗證參數(shù)，并進行反復調整。

目前業(yè)內仍存在對磁集成技術的質疑，主要集中在技術的前沿性和普及度上。由于并非所有磁元件企業(yè)和整機設計工程師都了解這一技術，因此在產品初期可能會遭遇來自不了解磁集成方案人群的質疑。然而，隨著產品的批量生產和客戶認可度的提升，預計將有更多人接受并采用磁集成技術方案。為了獲得客戶的認可，磁元件企業(yè)必須具備強大的研發(fā)實力，并在客戶開發(fā)設計的前期，根據(jù)其需求提供合適的磁集成產品解決方案?，F(xiàn)在很多項目產品從立項到最終生產只有三個月時間，留給研發(fā)的時間并不多，這就要求磁元件企業(yè)必須要有強大的研發(fā)團隊和技術實力支撐。

陳為教授：主要挑戰(zhàn)在于設計方面。磁集成設計并不是常規(guī)的標準化設計，而是需要特定的技術和經(jīng)驗。目前來說，可能更多地是由電源工程師負責設計工作，因為磁元件設計工程師在這方面的能力可能還有所欠缺。但是，電源工程師和磁元件設計工程師之間的合作是非常必要的，以確保磁集成技術的有效應用。另外，由于磁集成設計是非標準化的，相關的檢測和測試也需要定制化的設備和方案，這可能會增加市場推廣的難度。

鷹峰電子廖文署：目前，磁集成技術在光儲市場中的應用并未得到廣泛推廣，主要挑戰(zhàn)在于市場推廣。盡管磁集成技術在汽車行業(yè)中已經(jīng)相對成熟，但在光儲領域，由于追求穩(wěn)定性和成本效益，使得其應用受到一定限制。此外，電源廠商的設計工程師對這一技術的了解不足，也是導致磁集成技術未能廣泛應用的原因之一。

首航新能源吳明：目前磁集成技術方案只是應用在部分產品中，而非大規(guī)模的使用，這是因為使用磁集成技術后的產品溫升較高，在散熱、絕緣等方向的技術成熟度上還需要進一步的提高。

郡嘉劉擁華：主要還是技術方面的問題。在我看來，未來磁集成技術不太可能完全替代傳統(tǒng)設計方案，它可能只在某些特定的電路中得到應用。這主要取決于技術挑戰(zhàn)如散熱和絕緣等問題的解決程度。如果這些問題得到有效解決，那么磁集成技術的應用范圍可能會更廣?，F(xiàn)在的市場推廣難題還是要回歸到解決技術難題上。

盛弘電氣王寧：因為要采用磁集成技術方案，就需要在前期的設計過程中投入新的時間成本、研發(fā)成本，目前來說使用磁集成技術后帶來的降本綜合來看性價比相對沒那么高。而且還有許多光儲逆變器的設計師實際上并沒有及時了解磁性元件的最新技術進展，這就導致其很難普及起來。后續(xù)隨著磁集成技術發(fā)展更為成熟，整機企業(yè)也可以多嘗試新技術帶來的產品解決方案。只要這一新方案品質穩(wěn)定，性能好，也許能讓磁集成技術普及起來。

5. 針對磁集成技術的未來發(fā)展，產業(yè)鏈企業(yè)間如何加強合作與交流?

陳為教授：企業(yè)在選擇是否應用磁集成方案時，需要充分考慮產品的具體需求和性能指標。同時，也需要關注技術的成熟度和可靠性，以及生產過程中的定制和檢測要求。通過綜合評估，選擇最適合自己產品的技術方案。

由于磁集成技術是非標準化的，很多企業(yè)可能覺得引入這種技術會帶來額外的麻煩和成本。因此，我們需要更多地宣傳磁集成技術的優(yōu)勢，并幫助企業(yè)理解其潛在價值?，F(xiàn)在有的企業(yè)不太愿意采用新的磁集成技術，這可能與企業(yè)的觀念和思維有關。許多企業(yè)可能習慣于使用傳統(tǒng)的、成熟的技術，而不太愿意嘗試新的、非標準的技術。此外，降低成本和提高效率也是企業(yè)考慮的重要因素，如果新的技術不能帶來明顯的優(yōu)勢，企業(yè)可能會選擇繼續(xù)使用舊技術。

從行業(yè)發(fā)展的角度來看，我希望企業(yè)可以更加開放和積極地接受新技術。雖然磁集成方案可能會帶來一些額外的挑戰(zhàn)和成本，但它也具有很多潛在的優(yōu)勢，如提高性能、降低成本等。此外，企業(yè)可以與高校和研究機構建立合作關系，共同推進磁集成技術的發(fā)展和應用。

鷹峰電子廖文署：為了加強磁集成技術的市場推廣，產業(yè)鏈中的企業(yè)需要加強合作與交流。這包括形成高效的研究、生產、銷售一體化團隊，確保研究成果能夠迅速轉化為實際產品。同時，還需要加強高校與產業(yè)界的溝通，促進科研成果的轉化和推廣。

郡嘉劉擁華：在磁集成產品研發(fā)過程中，我們會與客戶進行緊密的溝通和合作，一起探討和研發(fā)，根據(jù)客戶的需求進行調整和優(yōu)化。幫助我們不斷完善產品和技術。目前有些企業(yè)對磁集成方案仍了解不足，實際上通過我們的樣品測試，客戶都表示認可。因此，后續(xù)我們也將繼續(xù)大力推廣這一技術，幫助客戶更好地了解和應用它。此外，與高校、協(xié)會等的合作也是非常重要的。我們郡嘉也會經(jīng)常參加Big-Bit資訊舉辦的行業(yè)活動，通過這一平臺與其他企業(yè)加強合作交流。

6. 如何看待磁集成技術未來發(fā)展?

鷹峰電子廖文署：磁集成技術無疑是未來磁元件行業(yè)乃至終端行業(yè)技術發(fā)展的一個重要趨勢。它有望幫助光儲企業(yè)實現(xiàn)降本增效，提高產品競爭力。未來，隨著技術的不斷進步和市場的逐步成熟，磁集成方案將在光儲領域得到更廣泛的應用。

郡嘉劉擁華：未來，我們將繼續(xù)關注磁集成技術的發(fā)展趨勢和市場變化，繼續(xù)與客戶保持緊密的合作關系，共同研發(fā)和推廣更先進、更高效的磁集成技術。同時，我們也將加強與上游供應商的合作，共同提升產品的性能和質量。

磁極海來布曲：磁集成方案肯定是我們未來發(fā)展的趨勢。隨著行業(yè)的發(fā)展，將來就是拼技術、拼成本，而磁集成技術恰好能實現(xiàn)體積小、性能好、成本低等優(yōu)點，所以現(xiàn)在各家企業(yè)都在朝著這個方向發(fā)展，終端市場的應用也越來越廣泛了。

陳為教授：只要能夠提升磁集成的功率密度，這一技術是具有很大的潛力。所以我覺得磁集成技術在未來，確實有可能會成為光儲市場的主流趨勢。

結語：

隨著光伏儲能市場的蓬勃發(fā)展，磁集成技術以其卓越的潛力成為推動光儲逆變器創(chuàng)新的核心力量，展現(xiàn)出引領未來的獨特魅力。它不僅實現(xiàn)了逆變器體積的顯著縮小和成本的降低，更通過提升功率密度，顯著改善了逆變器的性能。然而，磁集成技術的廣泛應用仍面臨著重重挑戰(zhàn)。

多位專家指出，磁集成技術的核心挑戰(zhàn)在于其設計復雜性。當前，行業(yè)內缺乏既精通磁學又熟悉電力電子，并能根據(jù)不同應用場景精確選擇材料的復合型人才。同時，非標準化的檢測流程、集成后的散熱和絕緣問題，都是亟待解決的技術難題。這些挑戰(zhàn)限制了磁集成技術的大規(guī)模普及。

面對這些挑戰(zhàn)，上游的線材、磁材和設備廠商需緊密合作，共同攻克技術難關。在光伏儲能行業(yè)大力尋求降本增效之路的當下，光儲企業(yè)與磁性元件企業(yè)都應摒棄過時的思維，摒棄單純的成本競爭，而是積極擁抱新技術，尋求創(chuàng)新的產品解決方案。只有這樣，我們才能為光伏儲能行業(yè)帶來真正的技術革新。

讓我們共同期待，磁集成技術能在不久的將來成為光伏儲能領域的“隱形”革命者，推動可再生能源的廣泛應用，助力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。同時，我們也熱切期待更多企業(yè)加入磁集成技術的研發(fā)與應用行列，共同開創(chuàng)光伏儲能行業(yè)的新篇章。在下一期的《對話》中，我們將深入探討磁集成技術在OBC、DC-DC等領域的應用進展，敬請廣大讀者關注并參與討論。

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