对话德州仪器：光储一体化下的系统级成本优化之道

2026年7月，慕尼黑上海电子展盛大开展。围绕“智引芯程，定义未来”的核心主题，德州仪器（TI）精心打造了“出行、生活、协作、焕能”四大主题展区。

图 / 慕尼黑上海电子展（electronica China 2026）TI展台

在众多前沿展示中，承载着绿色能源转型重任的“焕能”主题展区尤为人头攒动，成为全场焦点。在这场“光储一体化”浪潮中，所谓的“焕能”，不仅仅是构建智能、高效的新一代电网级系统，更是底层芯片技术对整个产业效率的重新定义。

然而现实是，行业要真正走向全面“焕能”，必须先跨越“成本优化”的生死线。当前，极度内卷的成本压力始终是压在系统集成商头上的一座大山。

面对这场能源大考，在接受Big-Bit资讯旗下《半导体器件应用网》期刊记者采访时，TI能源基础设施业务总经理 Henrik Mannesson给出了一条从底层技术破局的路径——跳出单点局限，用EIS芯片化、GaN、边缘AI等前沿半导体技术，为储能行业开出一剂“系统级成本优化”的新良方。

图 / TI能源基础设施系统总经理Henrik Mannesson

EIS芯片化给储能电芯装上“透视镜”

提到大容量储能的电池安全，行业最大的痛点在于难以提前预测热失控。

Henrik 指出，传统方法往往只能通过测量每个电池单元的端电压来评估状态，但问题在于，仅凭电压数据很难区分其反映的究竟是电池的充电状态（SOC），还是电池本身的健康状况（SOH）。

为了打破这一盲区，TI带来了一套颠覆性的解决方案——将原本庞大、昂贵的实验室级电化学阻抗谱（EIS）测试设备，突破性浓缩进了芯片级的监测方案中。

“对于德州仪器来说，我们采用了高压技术，能在芯片上集成更多电芯的采样通道，这是我们解决方案当中的关键突破。”Henrik 表示。

在展会现场亮相的全新BQ79826Z-Q1电池监测器，不仅在单芯片上集成了多达26串电芯的电压采集能力，还内置了智能 EIS 引擎。这相当于给电芯装上了实时的“透视镜”和“心电图”，能够在热失控发生前捕捉到电芯内部阻抗的微小变化。

图 / TI适用于储能系统的EIS电池管理系统（BMS）

EIS需要在不同频率下采集电流与电压响应。BQ79826Z-Q1内置EIS引擎及硬件DFT，可在芯片内部完成阻抗计算，由MCU直接读取处理后的数据，从而降低CPU与通信负担，并为SOC、健康状态(SOH)及热失控等监测提供数据支撑。

Henrik 解释道，TI 的策略是为客户提供参考设计与图形用户界面，赋能客户利用这些 EIS 数据构建自己的算法，从而实现深度的电池健康与电量管理。

GaN与边缘AI

挖掘无源器件成本优化空间

面对光储市场极度内卷的成本优化需求，Henrik一针见血地指出：“客户最为关注的是每千瓦实际需要投入的金额是多少。TI的关注点，是形成解决方案，帮助客户系统级地降低每千瓦的投入成本。”

这种“系统级成本优化”的核心底牌之一，便是氮化镓（GaN）。

Henrik 为我们算了一笔账：在户用光储及单块太阳能板、低压电池转换等场景中，引入GaN技术可以带来极高的开关频率，从而大幅降低电感器、电容器和变压器等无源器件的物理尺寸。当内部器件变小、发热量降低后，整个设备的金属外壳、散热片及其他结构件都会随之走向轻型化，这直接带来了整机BOM（物料清单）成本的系统级下降。

在展会现场，TI 展示了两款令人瞩目的硬核设计：

• 基于 GaN的 30kVA飞跨电容交流/直流（AC/DC）转换器：通过多电平拓扑允许在高达 900V 的直流母线上安全使用额定 650V 的功率器件，峰值效率达到98.9%。

图 / 基于GaN的飞跨电容AC/DC变换器

• 基于GaN的600W单相Cyclo变换器：该设计采用单级式Cyclo拓扑，实现了从低压直流直接到 230V 交流的单级变换。它彻底省去了传统高压母线中昂贵且寿命较短的电解电容环节，不仅将功率密度跃升至 640W/L，更极大提升了转换效率并精简了物料。

图 / 基于GaN的600W单相Cyclo变换器

除了功率转换，边缘 AI 技术同样是系统级成本优化与构筑系统防御的利器。在极易引发火灾的电弧故障检测中，TI 展示了利用通用微控制器（如MSPM0G5187)内置 TinyEngine™ NPU（神经网络处理单元）实现的边缘 AI 防拉弧方案。该方案不仅能够将故障响应速率提升至原先的 30 倍，还实现了高达 99.98% 的精度，从根本上解决了传统软件算法极易导致的“误跳闸”痛点。

图 / 边缘AI技术检测电弧故障

SST重塑电网链路

探寻储能系统级成本优化新路径

在AI算力需求爆发的浪潮下，如何将分布式光伏与储能高效并入电网，并直接为数据中心供电，是行业面临的全新挑战。

Henrik在采访中特别强调，相比传统工频变压器，SST（固态变压器）的颠覆性优势在于可以直接输出直流电。这种特性非常适合太阳能、大容量储能系统，以及人工智能数据中心的高压直流母线实现“无缝直连”，从而大幅砍掉中间转换环节，提升整条链路的供电效率。

本次展会现场，TI展示了适用于构建中压电网SST的 50kVA 级模块化参考设计。该硬核模块在低压控制侧使用基于工业以太网的微控制器（如TMS320F28P650）运行 EtherCAT 协议来实现同步通信。更具创新性的是，该方案利用塑料光纤（POF）跨越极其严苛的中压隔离栅，在保证微秒级高速同步通信的同时，有效减少了复杂功率模块的数量与微电网系统的整体建设成本。

图 / 具有以太网和FSI通信功能的50kVA SST模块

针对数据中心所需的数百兆瓦级的超大负载，SST 更是具备了现有标准的变压器无法企及的卓越电网组网能力。当提及商业化落地的门槛时，Henrik 指出，大规模部署的关键在于多个功率变换与同步控制技术的彻底融合。随着行业逐步完成系统测试与技术验证，他认为SST的商业化进程有望进一步加快，或在 2027 至 2028 年间迎来真正的大规模量产与系统部署爆发期。

提及未来布局2000V与钠离子时代

当被问及未来2-3年能源电网领域的技术变革时，Henrik 将目光投向了更高的电压等级与全新的化学体系。

他表示，行业正从传统的1500V系统，不可逆转地向2000V的更高压时代迈进。这种跃升对底层的绝缘与隔离技术提出了严苛挑战。对此，深耕隔离技术二十余年的 TI，近期即将交付全新的专有隔离封装技术的IsoShield™产品。这项突破性的系统级封装技术，将平面变压器直接嵌入微型化封装内部。相比传统分立式方案，不仅可将解决方案尺寸缩减高达70%，还能在极其受限的空间内提供卓越的隔离保护，从底层拉高了系统方案的额定工作电压上限。

此外，储能电芯正经历从锂离子向钠离子等新材料迈进的配套发展期。这意味着底层 BMS 监测芯片必须具备极强的可扩展性，以应对全新化学体系在电芯性能与监控维度带来的未知挑战。

结语

面对竞争日趋白热化的光储市场，TI 通过在模拟和嵌入式处理技术上的持续深耕，为行业提供了一个清晰的范本：真正的系统级成本优化，来源于技术创新带来的高集成度、更高的拓扑效率以及更优的系统设计。

访谈临近尾声，这位在 TI 深耕二十载的资深高管，对正在主导下一代新能源设计的中国工程师们寄予了深切期望：“保持好奇心与求知欲，真正了解半导体行业的发展到底能为能源行业发展带来什么。”

面对越来越复杂的光储系统挑战，单打独斗的时代已然结束。拥抱像 TI等企业提供的标准化评估套件、深度的系统参考设计以及完善的人工智能开发工具，将是新一代硬件工程师跨越技术内卷周期、建立个人长远护城河的必由之路。

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