電子發燒友網報道（文/黃山明）固態繼電器（Solid State Relay，SSR）是一種專門用于電力系統中的繼電器，主要用于保護和控制電力設備。它不僅可以控制高電壓和大電流的電路，還具有多種保護功能，如過載保護、短路保護、接地故障保護等。

固態繼電器通常集成了先進的電子電路和微處理器，能夠實現高精度的測量和快速響應，確保電力系統的安全和穩定運行。而在儲能系統中，固態繼電器的應用非常廣泛，并且伴隨著儲能行業的發展，固態繼電器也正被帶動加速前進。

固態繼電器更適合儲能領域

繼電器作為關鍵的自動控制組件，下游應用包括汽車、家用電器、工業控制等傳統市場，以及航天航空、新能源、人工智能、智能制造、儲能等新興領域。所有的繼電器都能夠控制電力，但并非所有繼電器都是電力繼電器。

所謂電力繼電器，是專門設計用來處理高電流開關的產品，其觸點的內置容量能夠處理較大的電流，加上它們更大的尺寸和更強大的線圈，使得電力繼電器成為在開關通常超過10安的電流時的良好選擇。

與常規繼電器一樣，電力繼電器分為兩種基本類型，電磁式和固態式。電磁式電力繼電器使用電線圈、磁場、彈簧、可移動鐵芯和觸點來控制設備的電力。而用于高功率應用的固態繼電器可以使用無運動部件來切換交流或直流電流。它們取而代之使用半導體，例如可控硅（SCR）、交流三極管（TRIAC）或開關晶體管來切換電流。

由于固態繼電器沒有機械觸點和運動部件，不存在觸點磨損、氧化、粘連等問題，能夠在高沖擊、振動的環境下穩定工作，使用壽命長，這對于儲能系統的長期穩定運行非常有利，可減少因繼電器故障導致的系統停機和維護次數。

并且固態繼電器其開關速度快，可從幾毫秒至幾微秒，能夠快速地實現電路的通斷控制，在一些對控制精度和響應速度要求較高的儲能應用場景中表現出色，如儲能系統的充放電控制、能量管理系統中的快速切換等，可以更精確地控制儲能設備的工作狀態，提高系統的整體性能和效率。

同時該繼電器無觸點、無火花，不會產生電磁干擾，且大多數交流輸出固態繼電器是零電壓開關，在零電壓處導通，零電流處關斷，能有效減少電流波形的突然中斷，從而降低開關瞬態效應和射頻干擾，有利于儲能系統中其他電子設備的正常運行，減少電磁干擾對系統的影響。

不過固態繼電器也存在一定的局限性，除了成本較高外，固態繼電器在導通后會有一定的管壓降，可控硅或雙相控硅的正向降壓可達 1-2V，大功率晶體管的飽和壓降也在 1-2V 之間，一般功率場效應管的導通電阻也較機械觸點的接觸電阻大，導致導通后的功耗和發熱量較大，需要較大的散熱空間和散熱措施，這可能會增加系統的復雜性和體積。

另外，固態繼電器對過載較為敏感，一旦出現過載情況，容易導致器件損壞，因此需要配備快速熔斷器或 RC 阻尼電路等過載保護裝置，增加了系統的成本和復雜性。

儲能市場帶動固態繼電器快速發展

19世紀30年代，美國物理學家約瑟夫·亨利在研究電路控制時，利用電磁感應現象發明了繼電器。但直到20世紀70年代末，固態繼電器才開始得到實際應用。最早的固態繼電器主要用于軍事和航空航天領域，因為這些領域對可靠性和性能的要求非常高。

20世紀50年代到90年代末，繼電保護完成了發展的4個階段，即從電磁式保護裝置到晶體管式繼電保護裝置、到集成電路繼電保護裝置、再到微機繼電保護裝置。而今隨著科技的不斷發展，固態繼電器將在更多領域得到應用。

從市場來看，據相關機構數據，2023年全球固態繼電器市場規模達到53.81億元，至2029年將達到79.44億元。亞太地區為最大的固態繼電器市場，市場份額約為54%。中國則在亞太地區占據重要地位，2023年市場份額達到29.35%。

在中國市場中，領先的繼電器品牌包括歐姆龍、宏發、施耐德等，其中宏發科技股份有限公司是國內繼電器生產最大的企業，其產品涵蓋了電磁繼電器、電感繼電器、時間繼電器等多個領域。

從應用領域來看，近年來儲能市場呈現高速發展態勢。從全球范圍來看，2023 年第三季度全球儲能電池產量達到了14332千兆瓦時，同比增長率高達101.6%。儲能系統在電力、交通、工業等多個領域的廣泛應用，為固態繼電器創造了持續的市場需求。

在儲能系統中，固態繼電器是電池管理系統的重要組成部分，用于控制電池的充放電過程，實現對電池組的過流、過壓、過熱等保護功能，確保電池系統的安全穩定運行。隨著儲能電池裝機規模的不斷擴大，對用于電池管理系統的固態繼電器需求也將同步增長。

此外，固態繼電器在儲能系統的功率轉換環節中也發揮著關鍵作用，用于實現 AC-DC 和 DC-AC 之間的轉換控制，保證電能的高效傳輸和轉換。儲能系統功率等級的不斷提升，將進一步推動對高功率固態繼電器的需求。

在分布式太陽能、風能等新能源發電系統中，儲能設備用于存儲多余的電能，以提高能源利用效率和電網穩定性。固態繼電器可用于控制儲能設備與電網之間的連接和斷開，實現分布式能源的靈活接入和管理，隨著分布式能源的快速發展，其對固態繼電器的需求也將不斷增加。

而微電網是由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統。固態繼電器在微電網中的應用包括對儲能系統的控制、負荷的切換以及電源的協調管理等，微電網的建設和發展將為固態繼電器帶來新的市場機遇。

有數據顯示，2019年中國固態繼電器行業需求量為5.16億只，2020年需求量增至5.39億只。從細分市場需求來看，2020年中國中高端固態繼電器需求量為1.92億只，低端固態繼電器需求量為3.47億只。伴隨著儲能市場的規模增大，有助于推動固態繼電器的快速發展。

總結

固態繼電器具有無觸點、高可靠性、長壽命、快速響應、低噪聲等優點，能夠滿足儲能系統對高性能控制元件的要求。與傳統的電磁繼電器相比，固態繼電器在頻繁操作、高濕度、強震動等惡劣環境下具有更好的穩定性和可靠性，因此在儲能市場中得到了越來越廣泛的應用，其需求也相應受到推動。