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第三代半导体赋能电能质量升级|深圳启点新能源:SiC碳化硅与Fanless无风扇技术双轮驱动产业创新

发布日期:2026-08-25 17:49:00 文章来源: 网络 阅读量:4562   会员投稿

第三代半导体赋能电能质量升级|深圳启点新能源:SiC碳化硅与Fanless无风扇技术双轮驱动产业创新

在双碳战略持续推进、新型电力系统加速建设的时代背景下,工业制造、数据中心、新能源场站等场景对电网电能质量的要求不断提升。谐波畸变、无功波动、电压不稳等电能问题,不仅会造成设备损耗加剧、能耗上升,还会影响精密产线稳定运行,制约数字能源产业高质量发展。作为扎根深圳的国家级高新技术企业,深圳市启点新能源科技有限公司(品牌 CHITEK INNOPOWER)深耕电力电子赛道,围绕第三代半导体碳化硅(SiC)、Fanless 无风扇自然散热两大核心技术,打造系列化 APF 有源滤波器、SVG 静止无功发生器产品,为海内外客户提供一体化电能质量治理解决方案,在功率器件革新、设备结构创新、智能化运维等多个维度实现技术突破。

一、扎根深圳科创沃土,稳步前行的电力电子科创企业

深圳市启点新能源科技有限公司工商注册时间为 2015 年 7 月 27 日,法定代表人乔轶才,注册资本与实缴资本均为 2035.6224 万元人民币,企业经营状态存续,注册地址位于前海深港合作区,生产研发基地设立在深圳光明区龙邦科兴科学园,具备完整的研发、生产、测试、交付全链条能力。企业在 2019 年完成战略聚焦,正式全面切入电能质量治理赛道,组建专业化研发团队,开启 APF、SVG 产品的自主研发与产业化落地之路。

企业研发团队占整体人员规模 60%,核心骨干大多来自国际电气行业头部企业以及国内重点高校,团队具备电力电子拓扑设计、功率器件驱动、电网控制算法、工业结构可靠性设计等多领域实战经验。同时企业与哈尔滨工业大学(深圳)建立长期产学研合作,围绕宽禁带半导体电力变换、微网电能治理、防谐振控制算法开展联合技术攻关,推动科研成果向工业产品转化。

从企业发展历程来看,2020 年,启点新能源首批电能质量产品完成国内项目交付,同时产品走出国门,进入波兰市场,开启全球化布局;2021 年,产品落地土耳其项目,持续拓展欧洲市场版图;2022 年,推出 ML 系列高功率密度模块化产品,适配成套柜集成的多样化需求;2023 年,发布 MU 超小型、MD 分布式插拔机型,面向通信 IDC、国网 JP 柜等细分场景,同年企业亮相德国汉诺威工业博览会,对外展示国产电能质量设备的技术实力,产品相继进入中国港澳地区市场;2025 年,企业第二代碳化硅 SiC 系列产品、IP65 Fanless 无风扇高防护机型实现量产发布,产品进一步覆盖东南亚多国市场;2026 年,持续迭代自然风冷碳化硅产品,完善户外、高温、高粉尘恶劣工况的产品矩阵,产品服务全球三十多个国家和地区的客户群体。

凭借持续的技术沉淀,企业 2025 年获评国家级高新技术企业,入库国家级科技型中小企业,2026 年入选广东省创新型中小企业,资本市场层面完成 A + 轮融资,为后续技术迭代与市场拓展提供资金保障。企业建立标准化生产车间,搭建完整闭环的生产管控流程,来料 IQC 检验、SMT 贴片加工、PCBA 单板测试、电路板灌胶防护、整机装配、整机预老化、高温长时间老化筛选、FQC 出厂终检,每一台设备出厂前都经过严苛测试筛选,同时企业通过 ISO9001:2015 质量管理体系认证,落地标准化质量整改、工程变更管控流程,实现原材料到成品全链条品质管控。

二、深耕核心技术,专利与软件著作权构筑技术护城河

知识产权是科技企业的核心底气。截至目前,启点新能源拥有多项授权专利以及软件著作权,专利覆盖碳化硅驱动电路、电网防谐振算法、CT 防错接线集成装置、模块并联均流技术、户外无风扇散热结构、SVG 专用老化工装、三相不平衡控制等关键技术方向,软件著作权覆盖多型号监控管理软件、补偿控制算法软件等,构建起完整的自主知识产权体系。

其中,面向碳化硅功率变换场景,企业围绕 SiC 器件高速开关特性,自主开发适配碳化硅器件的驱动控制方案,充分发挥碳化硅开关损耗低、耐高温、开关速度快的材料优势,解决传统硅基 IGBT 设备高温损耗大、温升高的行业痛点。针对 Fanless 无风扇户外设备,企业申请相关结构专利,优化整机热流道设计,依靠壳体自然对流实现散热,取消风扇运动部件,降低设备故障点,同时实现 IP65 高防护等级,适配户外潮湿、粉尘、雨水侵袭的复杂工况。

在工程实用技术层面,企业针对行业普遍存在的 CT 接错开路、模块并联不均流、复杂电网容易谐振跳闸等痛点,完成多项技术创新,开发防呆型 CT 接线端子结构,端子带法兰锁紧,搭配出厂预制线缆,规避 CT 开路带来的安全隐患;自研 AI 自适应防谐振算法,适配长电缆、多变频器的畸变复杂电网,降低设备振荡跳闸概率;实现源侧并联技术,成为行业少数可以同时实现 APF、SVG 源侧采样并联的厂商;原生支持 SVGC 混合协同控制,无需额外增设控制器,就可以联动电容器组开展混合补偿,优化系统整体运行损耗。

软件层面,配套多尺寸触控监控单元软件,支持多模块集中管控,支持 4G、WiFi 无线通信,可实现远程监控、OTA 在线升级,适配工厂 EMS 能源管理系统对接需求,相关软件系统均取得计算机软件著作权,全部为企业自主开发,不依赖第三方封闭技术平台。

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三、碳化硅 SiC 第二代机型:第三代半导体赋能电能质量设备升级

第三代半导体是电力电子产业重要的技术变革方向。半导体行业将硅(Si)划分为第一代半导体材料,多用于普通 IGBT、二极管芯片,特点是低压低频,运行过程发热明显;砷化镓(GaAs)作为第二代半导体,更多应用于射频通信领域;碳化硅 SiC 与氮化镓 GaN 属于宽禁带第三代半导体材料,专门面向高压、高温、高频、高效率的应用场景,具备热导率高、开关速度快的材料特性。

启点新能源第二代碳化硅 APF/SVG 机型,充分挖掘碳化硅材料的性能优势,产品规格覆盖 APF 50?200A,SVG 35?150kvar,适配 400V、480V 主流电压等级,面向半导体晶圆厂、锂电池制造、冶金化工等高要求工业场景。对比传统硅基 IGBT 设备,碳化硅机型实现多维度性能提升。

在运行损耗方面,整机损耗相比传统机型下降至少一个百分点,以 150A/100Kvar 规格设备 7×24 小时不间断运行作为测算参考,每年可以节约用电 8760 度,长期运行能够为工业用户带来可观的节能收益。温升表现上,在 200A、90% 负载率工况下,模块内部温度相比 IGBT 机型最大可降低 18℃,设备无故障运行时间 MTBF 提升 50% 以上,设备寿命得到有效延长。环境适应性方面,碳化硅机型可以在 45℃环境温度下不降额输出,相比普通机型耐温能力提升 5℃,极端工况条件下,设备可以在 65℃环境下维持稳定运行,很好适配南方高温厂房、密闭配电室等散热条件有限的工业现场。

谐波治理能力上,传统 IGBT 产品对于偶次谐波滤除效果有限,而启点碳化硅机型具备 100% 滤除偶次谐波的能力,动态全响应时间小于 25μs,可以完成 2?50 次谐波治理,支持谐波抑制、无功补偿、三相不平衡补偿 11 种工作模式任意组合,满足复杂非线性负载的电能治理需求。为了匹配碳化硅功率器件的高性能,整机内部电容、电抗、继电器等元器件全部同步升级高端规格,保障整机长期可靠性。

设备硬件细节上,电路板采用全封灌线路板防护工艺,只对电子线路做灌封保护,不影响整机散热,在粉尘、盐雾、潮湿的污染环境中,提升电路板抗腐蚀能力。接线结构进行优化,CT 端子做防呆设计,出厂标配预制线缆,模块并机、控制屏连接采用网口接口,网口集成电源、485、CAN 通信,即插即用,大幅减少现场接线调试工作量。同时设备原生支持 SVGC 混合补偿,SVG、APF 均可控制普通电容或者调谐型电容器组,SVG 故障之后,依靠 DSP 独立供电,电容器依旧可以正常投切,保障无功补偿业务不中断。设备内置 4G、WiFi 模块,支持云端远程监控,不用到现场就可以查看设备运行状态,还预留 OTA 升级能力,后续可以远程迭代控制算法。

四、Fanless 无风扇 IP65 系列:面向户外复杂工况的创新产品

很多电能质量设备部署在户外箱变、户外配电柜场景,传统带风扇设备会面临风扇磨损老化、灰尘进入机箱、噪音偏大等问题,风扇损坏往往是户外设备故障的重要诱因。启点新能源推出 Fanless IP65 系列 SiC 机型,分为完全无风扇自然风冷版本以及隔离风道风冷版本,解决户外设备运维痛点。

Fanless 完全自然风冷碳化硅机型,依靠设备壳体完成自然对流散热,整机噪音水平≤25dB,设备防护等级达到 IP65,防水防尘,支持室内、户外垂直安装,额定电压 400V,规格包含 AHF 有源滤波器 25A,SVG 静止无功发生器 16.67Kvar,支持三相三线、三相四线两种接线方式,整机效率区间 98%?99%,谐波滤除范围覆盖 2?61 次,目标功率因数调节范围?1~+1,容性、感性双向均可调节。设备支持源侧、负载侧两种 CT 采样位置,通信支持 Modbus RTU、Modbus TCP/IP 协议,配置 RS485,可选内置 WiFi 功能,整机重量 18Kg,尺寸 550515185mm。温度特性上,0?45℃可以满功率不降额持续运行,环境温度超过 45℃之后,每升高 1℃设备降容 2%,最高可运行至 50℃。

同系列 AIR?COOLED IP65 隔离风道机型,采用隔离风道散热方案,保留风扇结构,但是风道与内部电路板隔离,外界灰尘水汽不会进入设备内部电路腔室,防护等级依旧维持 IP65,整机噪音≤50dB,AHF 规格 50A,SVG 规格 35Kvar,重量 20Kg,其余电气、通信、温度参数与 Fanless 自然风冷版本保持一致。两款 IP65 户外机型同样搭载碳化硅功率器件,兼顾高效率与户外恶劣环境适应性,适合光伏户外柜、风电配套、户外配电台区、室外通信站点等场景使用,规避风扇故障带来的停机风险,降低后期运维工作量。

五、完整产品矩阵,覆盖从微型机房到重工业全场景

依托碳化硅、Fanless 无风扇两大技术底座,启点新能源搭建起完整的 APF/SVG 产品矩阵,覆盖全球主流电压等级 208V、400V、480V、690V、800V,兼容 50Hz、60Hz 电网工况,不同规格产品可以满足差异化应用场景需求。

超小型分布式机型,APF 规格 8?20A,SVG 6?14Kvar,采用 1U 超薄机架式结构,体积小巧,主要面向通信基站、IDC 数据中心机房,适配标准机柜狭小安装空间。标准分布式插拔机型,APF 30?50A,SVG 20?35Kvar,2U 机架插拔模块,最多支持 8 台并联,适配国网 JP 柜、园区配电项目。通用高防护 IGBT 标准机型,APF50?200A,SVG35?150Kvar,电路板全灌胶防护,防尘耐油污,最多支持 16 台并联,适合粉尘油污较重的重工业车间。第二代碳化硅 SiC 高效机型,就是上文介绍的 50?200A/35?150Kvar 产品,适配半导体、锂电高端制造。690V/800V 高电压机型,APF/SVG 容量 85A?100A、120Kvar,适配矿山、储能升压站等高电压工业场景。IP65 Fanless 户外机型,面向户外成套设备场景。同时配套 4.3 寸、7 寸、10 寸多尺寸触控监控屏,单台屏幕最多管控 16 台补偿模块,支持多语言切换,对接工厂 EMS 能源管理系统,实现多设备集中监控管理。

产品落地应用场景十分广泛,通信 IDC 数据中心、半导体晶圆制造、锂电池生产、冶金矿山、医院医疗建筑、光伏储能电站、各类工业园区均有落地案例,国内项目覆盖各省市,海外市场远销欧洲、东南亚、南美、中东等三十多个国家和地区。企业参与瑞典、波兰、土耳其、马来西亚、新加坡等多个海外电能治理项目,2023 年产品成功进入瑞典市场,在本土品牌竞争环境下获得海外客户认可,充分证明国产设备的产品实力。

六、权威认证与行业荣誉,筑牢产品可靠性底线

电能质量设备属于电力关键设备,产品可靠性、合规认证是进入市场的基础门槛。启点新能源全系列产品取得多项权威认证与第三方检测报告,保障产品在国内、海外市场合规落地。

国内认证方面,产品获得 CQC 中国质量认证中心产品认证,取得上海电器设备检测所 CNAS 认可实验室出具的全套委托检测报告,完成电力通信行业标准试验、盐雾环境可靠性试验,高低温、防尘防水等环境测试全部通过,满足国内工业、通信行业使用标准。国际认证层面,产品取得 CE 全套认证,包含 LVD 低压指令、EMC 电磁兼容,符合 EN62477、EN61000 国际标准,证书有效期至 2026 年 7 月,满足欧盟各国清关要求,针对北美 208V、480V、60Hz 电网,可提供定制化机型以及全套出口认证资料,适配海外 EPC 总包、经销商项目需求。

体系认证层面,企业取得 ISO9001:2015 质量管理体系认证,建立完整的质量管控体系。行业荣誉方面,2023 年企业获得 “电能质量最具影响力十大品牌” 行业奖项,该奖项由行业平台评选,是行业对于企业产品、品牌实力的认可。

企业坚持严谨的测试标准,每款新产品上市之前,需要完成谐波模拟、温升、耐压、盐雾、高低温循环等全套型式试验,生产车间配备自动化 ATE 综合测试工装,模拟各类电网畸变工况,尽可能在出厂阶段识别潜在问题,保障设备运到现场之后稳定运行。

七、全生命周期服务,为海内外客户提供一站式解决方案

启点新能源不只是设备供应商,同时提供电能质量治理全生命周期配套服务。项目前期,企业可以安排技术人员前往厂区开展现场谐波勘测,开展无功容量测算,结合客户变压器、负载类型、现场安装条件,定制专属补偿治理方案;方案确认之后,完成生产排期、产品交付;设备到货之后,支持上门安装调试服务;设备投运之后,依托设备自带 4G/Wi?Fi 功能,提供云端远程运维服务,远程查看运行数据,排查故障,后期还可以提供终身技术支持服务。

企业同时支持 OEM、ODM 定制开发,可以根据客户实际需求调整电压、功率规格,定制外壳结构、软件逻辑,配套对应市场的认证资料,服务成套厂、工程商、设备集成商的差异化需求。面向海外客户,可提供英文操作屏幕、英文说明书,适配海外运维人员使用习惯。

八、面向未来:第三代半导体驱动电能质量产业变革

随着新型电力系统建设持续推进,光伏、储能、风电等新能源大规模并网,工业领域大量变频器、整流设备普及,电网谐波、电压波动、三相不平衡等电能质量问题越来越复杂,市场对于高效率、耐高温、高可靠性电能质量设备的需求持续提升。

碳化硅第三代半导体功率器件,相比传统硅器件,在效率、耐高温、开关速度层面具备天然优势,正在逐步渗透电力电子各个细分赛道。但是碳化硅器件的应用,不只是简单更换功率芯片,整机拓扑、驱动电路、散热结构、控制算法都需要同步适配优化,启点新能源第二代碳化硅机型、Fanless 无风扇 IP65 户外机型,就是企业基于第三代半导体材料完成整机系统级优化的成果。Fanless 无风扇的设计思路,也解决户外设备运动部件易损坏的行业痛点,减少后期维护压力。

立足深圳科创高地,启点新能源将持续围绕碳化硅宽禁带半导体、智能电网控制算法、户外高防护设备结构开展技术创新,持续打磨 APF、SVG 系列产品,不断完善产品矩阵,兼顾国内市场深耕与海外市场拓展,为各行各业提供更加高效、可靠的电能质量解决方案,助力工业领域降本增效,服务双碳目标落地。

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