储能系统中的“智能守护者”—— e-Fuses芯片

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电子发烧友网报道（文/黄山明）e-Fuses芯片，也被成为电子熔断器或更大众的名字，即电子保险丝。它主要用来保护电路和电池免受过电流、短路等异常情况的损害。
        传统保险丝是一次性使用的，一旦电流超过额定值就会熔断，需要更换；而e-Fuses则是可重复使用的电子元件，它们可以在检测到异常时自动切断电源，并且在故障排除后恢复供电。
        当有电源电流经过功率半导体器件MOSFET串联一个检测电阻器进入负载，通过监控该检测电阻器上的电压，当该电压超过预设值时，控制逻辑会断开MOSFET并切断电流路径。由于e-Fuse是依靠MOSFET和逻辑电路芯片实现的，是电子元件，可以借助芯片进行编程控制，可监控、可诊断。
        而在储能系统中，由于对安全性和可靠性有着极高的要求，因此e-Fuses芯片在这些系统中扮演着重要角色。
e-Fuses芯片的市场情况
        当前，e-Fuses芯片市场近年来随着智能驾驶和电气化升级的驱动而迅速发展。据Verified Market Reports的数据，2023年全球e-Fuse市场规模为5.38亿美元，预计到2030年将达到7.03亿美元，2024年至2030年的复合年增长率为4.6%
        据预测，中国e-Fuse市场规模在2023-2025年约为13.3/17.8/29.9亿元，2030年远期约149.1亿元，2023-2030年的复合年增长率约为41.2%
        国际上，e-Fuse市场由几家大型半导体制造商主导，包括TI、ST、安森美、英飞凌、ADI等。而在国内市场上，一些本土企业也在积极布局e-Fuse领域，如圣邦微电子、智融科技、希荻微等，它们正逐渐提升自身的市场份额和技术水平。此外，由于政策支持以及本地市场需求的增长，预计未来将有更多的中国企业加入这一赛道，推动技术和产品的进一步创新。
        e-Fuses市场的增长主要受到高效电源管理解决方案需求的推动。这一增长得益于电动汽车、可再生能源系统的兴起以及智能电网技术的进步。对能源效率和可持续性的日益关注也是推动市场增长的关键因素之一。
        尤其是储能市场，随着储能系统向大容量、高电压和高安全性的方向发展，对于具有更精准保护、可实时监测和智能控制功能的e-Fuses的潜在需求在逐渐增加。部分企业在研发过程中开始关注e-Fuses在储能中的应用，其在快速切断故障电流、过流保护、短路保护等方面的技术优势已逐渐显现，能够有效保护储能系统中的电池、变流器等关键设备。
        目前户用储能系统对安全性和可靠性要求较高，随着 e-Fuses 技术的成熟和成本的降低，有望逐渐从户用储能拓展到工商业储能和大型储能电站等领域。
        发展方向来看，为了满足储能系统电压等级和功率的不断提升，e-Fuses将朝着更高耐压和更大电流承载能力的方向发展，以适应如高压直流输电侧储能系统等的需求。并且将进一步缩短故障电流切断时间，减少故障对储能系统的影响，同时降低自身功耗，提高储能系统的整体效率。
        同时，e-Fuses有望与BMS和EMS深度集成，实现对储能系统的全面保护和智能管理。通过与BMS的通信，实时获取电池状态信息，根据电池的健康状况和充放电状态自动调整保护策略；与EMS协同工作，优化储能系统的能量分配和功率控制。
        并且具备自我诊断功能，能够实时监测自身的工作状态，如检测内部MOSFET的健康状况、检测电路的连接是否正常等，并在出现异常时及时发出预警信号，通知运维人员进行处理，降低系统故障风险。
小结
        e-Fuses在储能领域的发展现状显示出市场规模的持续扩大和技术的不断进步。未来，随着全球储能需求的高速增长、技术创新与成本下降、组串式应用的提速以及央国企的进一步布局，e-Fuses在储能领域的应用将更加广泛。尽管面临高成本和激烈竞争的挑战，但随着技术的进步和市场需求的增加，e-Fuses市场有望在未来几年继续保持高速增长。