Μονάδα φόρτισης ηλεκτρικού οχήματος υψηλής απόδοσης DC SiC 40kW

Η μονάδα φόρτισης υψηλής απόδοσης SiC έχει μεγάλο δυναμικό, καθώς η ζήτηση για γρήγορη φόρτιση υψηλής τάσης αυξάνεται ραγδαία. Μετά την παγκόσμια πρεμιέρα της Porsche για το μοντέλο πλατφόρμας υψηλής τάσης 800V, Taycan, τον Σεπτέμβριο του 2019, οι μεγάλες εταιρείες ηλεκτρικών οχημάτων έχουν κυκλοφορήσει μοντέλα ταχείας φόρτισης υψηλής τάσης 800V, όπως τα Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT κ.λπ. Όλα παραδίδονται ή βρίσκονται σε μαζική παραγωγή τα τελευταία δύο χρόνια. Η γρήγορη φόρτιση 800V γίνεται η κύρια τάση στην αγορά. Η CITIC Securities προβλέπει ότι έως το 2025, ο αριθμός των μοντέλων γρήγορης φόρτισης υψηλής τάσης θα φτάσει τα 5,18 εκατομμύρια και το ποσοστό διείσδυσης θα αυξηθεί από το τρέχον ελαφρώς πάνω από 10% σε 34%. Αυτό θα γίνει η βασική κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη της αγοράς γρήγορης φόρτισης υψηλής τάσης και οι εταιρείες upstream αναμένεται να επωφεληθούν άμεσα από αυτό. Σύμφωνα με δημόσιες πληροφορίες, η μονάδα φόρτισης είναι το βασικό στοιχείο του σωρού φόρτισης, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 50% του συνολικού κόστους του σωρού φόρτισης. Μεταξύ αυτών, η συσκευή ισχύος ημιαγωγών αντιπροσωπεύει το 30% του κόστους της μονάδας φόρτισης, δηλαδή η μονάδα ισχύος ημιαγωγών αντιπροσωπεύει περίπου το 15% του κόστους του σωρού φόρτισης, και θα γίνει η κύρια αλυσίδα ωφελούμενων στη διαδικασία ανάπτυξης της αγοράς σωρού φόρτισης. Προς το παρόν, οι συσκευές τροφοδοσίας που χρησιμοποιούνται σε πασσάλους φόρτισης είναι κυρίως IGBT και MOSFET, τα οποία είναι προϊόντα με βάση το Si, και η ανάπτυξη πασσάλων φόρτισης για γρήγορη φόρτιση DC έχει θέσει υψηλότερες απαιτήσεις για συσκευές τροφοδοσίας. Προκειμένου να γίνει η φόρτιση αυτοκινήτων τόσο γρήγορη όσο ο ανεφοδιασμός σε βενζινάδικο, οι αυτοκινητοβιομηχανίες αναζητούν ενεργά υλικά που μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση, και το καρβίδιο του πυριτίου είναι σήμερα ο ηγέτης. Το καρβίδιο του πυριτίου έχει τα πλεονεκτήματα της αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία, της αντοχής σε υψηλή πίεση, της υψηλής ισχύος κ.λπ., τα οποία μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση μετατροπής ενέργειας και να μειώσουν τον όγκο του προϊόντος. Τα περισσότερα ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν ενσωματωμένα συστήματα φόρτισης AC, τα οποία χρειάζονται αρκετές ώρες για να φορτιστούν πλήρως. Η χρήση υψηλής ισχύος (όπως 30kW και άνω) για την επίτευξη γρήγορης φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων έχει γίνει η επόμενη σημαντική κατεύθυνση διάταξης των πασσάλων φόρτισης. Παρά τα πλεονεκτήματα των πασσάλων φόρτισης υψηλής ισχύος, παρουσιάζονται επίσης πολλές προκλήσεις, όπως: η ανάγκη υλοποίησης λειτουργιών μεταγωγής υψηλής ισχύος και υψηλής συχνότητας και η θερμότητα που παράγεται από τις απώλειες μετατροπής. Ωστόσο, τα προϊόντα SiC MOSFET και διόδου έχουν τα χαρακτηριστικά αντοχής σε υψηλή τάση, αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία και γρήγορης συχνότητας μεταγωγής, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μονάδες πασσάλων φόρτισης. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές συσκευές με βάση το πυρίτιο, οι μονάδες καρβιδίου του πυριτίου μπορούν να αυξήσουν την ισχύ εξόδου των πασσάλων φόρτισης κατά σχεδόν 30% και να μειώσουν τις απώλειες έως και 50%. Ταυτόχρονα, οι συσκευές καρβιδίου του πυριτίου μπορούν επίσης να βελτιώσουν τη σταθερότητα των πασσάλων φόρτισης. Για τους σωρούς φόρτισης, το κόστος εξακολουθεί να είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που περιορίζουν την ανάπτυξη, επομένως η πυκνότητα ισχύος των σωρών φόρτισης είναι πολύ σημαντική και οι συσκευές SiC είναι το κλειδί για την επίτευξη υψηλής πυκνότητας ισχύος. Ως συσκευή υψηλής τάσης, υψηλής ταχύτητας και υψηλού ρεύματος, οι συσκευές καρβιδίου του πυριτίου απλοποιούν τη δομή κυκλώματος της μονάδας φόρτισης σωρών DC, αυξάνουν το επίπεδο ισχύος της μονάδας και αυξάνουν σημαντικά την πυκνότητα ισχύος, γεγονός που ανοίγει το δρόμο για τη μείωση του κόστους συστήματος του σωρού φόρτισης. Από την άποψη του μακροπρόθεσμου κόστους και της αποδοτικότητας χρήσης, οι συσσωρευτές φόρτισης υψηλής ισχύος που χρησιμοποιούν συσκευές SiC θα δημιουργήσουν τεράστιες ευκαιρίες στην αγορά. Σύμφωνα με τα στοιχεία της CITIC Securities, προς το παρόν, το ποσοστό διείσδυσης συσκευών καρβιδίου του πυριτίου σε σταθμούς φόρτισης οχημάτων νέας ενέργειας είναι μόνο περίπου 10%, γεγονός που αφήνει επίσης μεγάλο χώρο για σταθμούς φόρτισης υψηλής ισχύος. Ως κορυφαίος προμηθευτής στον κλάδο φόρτισης DC, η MIDA Power ανέπτυξε και κυκλοφόρησε το προϊόν μονάδας φόρτισης με την υψηλότερη πυκνότητα ισχύος, την πρώτη μονάδα φόρτισης επιπέδου προστασίας IP65 με τεχνολογία ανεξάρτητων αεραγωγών. Με μια ισχυρή ομάδα Έρευνας και Ανάπτυξης και προσανατολισμένη στην αγορά αρχή, η MIDA Power αφιέρωσε μεγάλη προσπάθεια και ανέπτυξε με επιτυχία τη μονάδα φόρτισης υψηλής απόδοσης SiC 40kW. Με εκπληκτική μέγιστη απόδοση άνω του 97% και εξαιρετικά ευρύ εύρος τάσης εισόδου από 150VDC έως 1000VDC, η μονάδα φόρτισης SiC 40kW πληροί σχεδόν όλα τα πρότυπα εισόδου στον κόσμο, ενώ παράλληλα εξοικονομεί δραματικά ενέργεια. Με την ταχεία αύξηση του αριθμού των στοίβων φόρτισης, πιστεύεται ότι τα MOSFET SiC και η μονάδα φόρτισης SiC 40kW MIDA Power θα χρησιμοποιούνται όλο και πιο συχνά σε στοίβες φόρτισης που απαιτούν υψηλότερη πυκνότητα ισχύος στο μέλλον.