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光伏出口退税取消倒逼技术突围:电流传感器如何赋能逆变器效率与成本优化?

01/29 08:40
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自2013年起,为支持光伏产业发展并助力企业拓展海外市场,国家推出光伏等产品增值税退税政策,伴随产业快速扩张,国家结合宏观税制改革持续优化相关退税率,叠加近两年光伏低价竞争、同质化内卷凸显的背景,2026年1月9日,财政部、税务总局对光伏等产品出口退税政策做出调整,自2026年4月1日起,全面取消光伏等产品增值税出口退税,从长远看,这一调整将推动企业加速摆脱“政策依赖”,转向以技术创新与成本管控为核心的发展路径。在此背景下,逆变器作为光伏系统的核心部件,其转换效率提升和成本控制将成为企业突围的关键,而电流传感器作为逆变器的“精确感知元器件”,是提高发电效率、降低运维成本的重要利器。

政策调整对光伏产业的影响

短期冲击:出口退税取消可能会引发各企业抢在4月之前加紧出口,导致组件价格上涨(TOPCon 3.0达0.8元/瓦),这时企业应该优化系统集成方案,从而降低BOS(平准化度电成本)成本,才可获取较大利润。

长期趋势:促进技术升级:比如从PERC到TOPCon/N型,组件效率提升了,对逆变器的MPPT精度也提出了更高要求。

全球化竞争:海外市场对逆变器的局部故障诊断、远程运维能力需求增强,电流传感器作为数据采集前端,成为智能化逆变器的核心器件。

光伏逆变器效率如何提升?

逆变器效率的本质,是要减少电能在变换过程中的无效损耗,随着光伏技术不断演变,逆变器效率已经不能从单点优化就可以提升,更多地需要整体系统协同,主要集中在以下5个方向:

功率器件升级:从Si到SiC/GaN,这是最基础的,原因SiC MOSFET具备更低的导通损耗,更高的开关频率,和更高的工作温度,直接带来:开关损耗降低,磁性器件体积变小,整机效率逼近 99%。但是,器件变快了,对电流检测的“带宽、延迟、抗干扰”要求反而更高了。

拓扑结构优化:从“能用”到“极致省损耗”,常见的是,从两电平到三电平(NPC / T-type)、LLC / CLLC / 多相并联演变,以及向构网型逆变器推进。这些拓扑共同特点是,电流路径更多,控制更复杂,对瞬态电流判断更依赖。

控制算法升级,不能单靠硬件,像SVPWM / DPWM / Model Predictive Control、自适应死区控制、轻载效率优化(跳脉冲、相位裁剪)等控制策略和算法也相应转变与升级。而算法能否算的准,还得靠电流测量的精准数据。

热管理与功率密度提升,更高功率密度等于更小热裕量,所以热量得压得更低。

系统级效率考核方式改变,现在光伏逆变器,不能只看峰值效率,而也要看加权效率、轻载效率和动态工况效率,这等于把电流检测质量推到了前台。

电流传感器在提升逆变器效率中的作用

电流传感器并不是简单的显示元件,而是控制系统的重要输入源,常被比喻为系统的“眼睛”,其性能直接影响逆变器的实际效率。

1. 精确MPPT的基础

组件效率提升后,逆变器MPPT精度不足会导致发电损失(可达2%–5%)。通过电流传感器实时反馈电流的大小和相位。高精度的电流数据能让控制算法(如 SVPWM)更准确地调整开关占空比,减少因电流畸变产生的额外功耗。

MPPT 算法需要不断调整阻抗以匹配最大功率点。电流传感器的响应速度越快、精度越高,系统就能更迅速地锁定最大功率点,尤其是在光照剧烈波动的阴雨天。

2. 实现软开关技术 (Soft Switching)

硬开关过程(电流与电压同时存在于开关管上)会产生巨大的开关损耗。

过零检测:电流传感器可以捕捉电流的“过零点”(Zero Crossing)。通过在电流或电压为零时进行切换(ZCS/ZVS 技术),可以将开关损耗降至接近于零。这对于提升高频逆变器的效率至关重要。

3. 保护机制与降低“安全余量”

过流保护极速的电流检测能瞬间识别短路或过载。

减小冗余:传感器越精准,设计者就越不需要留出过大的“安全冗余”。这意味着可以使用内阻更小、规格更紧凑的元器件,从而减少电路本身的固有能量耗散。

4. 降低运维成本

分布式光伏运维成本高,故障诊断依赖人工。集成式电流传感器监测支路电流,结合智能系统算法可实现:

故障预警:检测组件热斑、阴影遮挡导致的电流异常。

远程诊断:通过云平台分析电流数据,减少现场巡检次数(节省30%运维成本)。

数据:某分布式项目运维成本降低25%,投资回报周期缩短0.5年。

5. 成本控制

出口退税取消后,逆变器成本压力增大。逆变器解决方案可采取小型化设计,BCP焊接式的霍尔传感器可大幅度减少PCB空间占用,降低材料成本。在批量采购方案中,标准化传感器模组(如30A/60A规格)可降低采购成本10%–15%。

技术方案对比:不同传感器在逆变器中的应用

传感器类型 霍尔效应(开环) 霍尔效应(闭环) 分流器
精度 ±1% ±0.5% ±0.3%
响应时间 1–3μs 5–10μs <1μs
功耗 低(<50mW) 中(100–200mW) 高(需散热)
成本 中等
适用场景 户用逆变器 工商业逆变器 中大型集中式逆变器
优势 绝缘测量、寿命长 高精度、抗干扰 低成本、高可靠性
劣势 温漂需补偿 复杂电路设计 需接触导体、绝缘难

建议

户用逆变器优先选用开环霍尔传感器(平衡成本与性能)。

工商业项目采用闭环霍尔传感器分流器+隔离放大器组合,兼顾精度与成本。

风险与挑战

技术风险

高精度传感器对EMC(电磁兼容)要求高,布线不当易受干扰。

解决方案:采用差分布线、屏蔽层设计,降低干扰。

供应链风险

出口退税取消后,国产传感器供应链稳定性成为关键。

建议:选择通过CQC认证的国产品牌,避免进口依赖。

标准变化

海外市场(如欧盟)对逆变器的故障乘坐率(FRT)要求提升,传感器需支持快速过流保护(<10μs)。

未来趋势:智能化与集成化

数字化传感器

集成ADC(模数转换)和通信接口(如I2C),直接输出数字信号,简化逆变器设计。

多参数融合

结合电流、电压、温度传感器数据,实现逆变器的预测性维护

国产替代

政策驱动下,国产高端电流传感器(如基于ASIC的产品)市场份额将进一步扩大。

结论:从“退税依赖”到“技术驱动”

光伏产业政策调整倒逼企业加速技术升级,电流传感器作为逆变器的“效率放大器”,在提高发电效率、降低运维成本、应对全球化竞争中发挥核心作用。企业应:

优化传感器选型:根据逆变器功率等级匹配精度与成本。

加强数据应用:利用电流数据驱动智能运维,提升项目IRR(内部收益率)。

关注国产供应链:降低采购成本,规避贸易风险。

芯森电子

芯森电子

芯森电子(CHIPSENSE)是一家专注于高端电流电压传感器研发、生产和应用,以及传感器芯片、传 感器前沿技术正向研究的国家高新技术企业。公司是MEMS磁工作组专家单位、中国传感器与物联网产 业联盟理事单位。公司与天津大学、北京科技大学天津学院、天津师范大学电子与通信工程学院,建立了 产、学、研合作基地,与华北电力大学联合成立了智能传感技术创新应用研究所。公司始终坚持“客户至 上,品质卓越,创新思变,诚信合作”的价值理念,以“持续为客户提供更优的传感器,成为一流智能传感 方案服务商”为使命,为客户提供性价比更高的产品和服务。

芯森电子(CHIPSENSE)是一家专注于高端电流电压传感器研发、生产和应用,以及传感器芯片、传 感器前沿技术正向研究的国家高新技术企业。公司是MEMS磁工作组专家单位、中国传感器与物联网产 业联盟理事单位。公司与天津大学、北京科技大学天津学院、天津师范大学电子与通信工程学院,建立了 产、学、研合作基地,与华北电力大学联合成立了智能传感技术创新应用研究所。公司始终坚持“客户至 上,品质卓越,创新思变,诚信合作”的价值理念,以“持续为客户提供更优的传感器,成为一流智能传感 方案服务商”为使命,为客户提供性价比更高的产品和服务。收起

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芯森电子(CHIPSENSE)是一家专注于高端电流电压传感器研发、生产和应用,以及传感器芯片、传 感器前沿技术正向研究的国家高新技术企业。公司是MEMS磁工作组专家单位、中国传感器与物联网产 业联盟理事单位。公司与天津大学、北京科技大学天津学院、天津师范大学电子与通信工程学院,建立了 产、学、研合作基地,与华北电力大学联合成立了智能传感技术创新应用研究所。公司始终坚持“客户至 上,品质卓越,创新思变,诚信合作”的价值理念,以“持续为客户提供更优的传感器,成为一流智能传感 方案服务商”为使命,为客户提供性价比更高的产品和服务。

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