Módulo de carga de CC para vehículos eléctricos de alta eficiencia SiC de 40 kW

El módulo de carga de alta eficiencia de SiC tiene un gran potencial, ya que la demanda de carga rápida de alto voltaje está en auge. Tras la presentación mundial del Taycan de Porsche, modelo con plataforma de alto voltaje de 800 V, en septiembre de 2019, las grandes compañías de vehículos eléctricos han lanzado modelos de carga rápida de alto voltaje de 800 V, como el Hyundai IONIQ, el Lotus Eletre, el BYD Dolphin, el Audi RS e-tron GT, etc. Todos ellos se han entregado o están en producción en masa en los últimos dos años. La carga rápida de 800 V se está convirtiendo en la norma en el mercado; CITIC Securities prevé que para 2025, el número de modelos de carga rápida de alto voltaje alcanzará los 5,18 millones, y la tasa de penetración aumentará del actual poco más del 10% al 34%. Esto se convertirá en el principal motor de crecimiento del mercado de carga rápida de alto voltaje, y se espera que las empresas proveedoras se beneficien directamente de ello. Según la información pública, el módulo de carga es el componente central de la estación de carga, representando aproximadamente el 50% del costo total de la misma; de ellos, el dispositivo de potencia semiconductor representa el 30% del costo del módulo de carga, es decir, el módulo de potencia semiconductor representa aproximadamente el 15% del costo de la estación de carga, y se convertirá en el principal beneficiario de la cadena de valor en el proceso de desarrollo del mercado de estaciones de carga. Actualmente, los dispositivos de potencia utilizados en los puntos de recarga son principalmente IGBT y MOSFET, ambos basados ​​en silicio. El desarrollo de puntos de recarga para la carga rápida en CC ha incrementado las exigencias para estos dispositivos. Para que la carga de vehículos sea tan rápida como repostar en una gasolinera, los fabricantes de automóviles buscan activamente materiales que mejoren la eficiencia, y el carburo de silicio se sitúa a la cabeza. El carburo de silicio presenta ventajas como alta resistencia a la temperatura y a la presión, así como alta potencia, lo que permite mejorar la eficiencia de conversión de energía y reducir el tamaño del producto. La mayoría de los vehículos eléctricos utilizan sistemas de carga de CA integrados, que tardan varias horas en cargarse por completo. El uso de alta potencia (como 30 kW o superior) para lograr la carga rápida de vehículos eléctricos se ha convertido en la siguiente tendencia importante en el diseño de las estaciones de carga. A pesar de las ventajas de las estaciones de carga de alta potencia, también presentan numerosos desafíos, como la necesidad de lograr operaciones de conmutación de alta potencia y alta frecuencia, y el calor generado por las pérdidas de conversión. Sin embargo, los MOSFET y diodos de SiC se caracterizan por su alta resistencia a la tensión y a la temperatura, así como por su rápida frecuencia de conmutación, lo que los hace idóneos para su uso en módulos de estaciones de carga. En comparación con los dispositivos tradicionales basados ​​en silicio, los módulos de carburo de silicio pueden aumentar la potencia de salida de las estaciones de carga en casi un 30 % y reducir las pérdidas hasta en un 50 %. Asimismo, los dispositivos de carburo de silicio también mejoran la estabilidad de las estaciones de carga. En el caso de las estaciones de carga, el costo sigue siendo uno de los factores que limitan su desarrollo, por lo que la densidad de potencia es crucial, y los dispositivos de carburo de silicio (SiC) son clave para lograrla. Al ser dispositivos de alto voltaje, alta velocidad y alta corriente, los dispositivos de carburo de silicio simplifican la estructura del circuito del módulo de carga de CC, aumentan la potencia unitaria e incrementan significativamente la densidad de potencia, lo que permite reducir el costo total del sistema de la estación de carga. Desde la perspectiva del coste a largo plazo y la eficiencia de uso, las estaciones de carga de alta potencia que utilizan dispositivos SiC abrirán enormes oportunidades de mercado. Según datos de CITIC Securities, actualmente la tasa de penetración de los dispositivos de carburo de silicio en las estaciones de carga de vehículos de nueva energía es de solo alrededor del 10%, lo que también deja un amplio margen para las estaciones de carga de alta potencia. Como proveedor líder en la industria de la carga de CC, MIDA Power ha desarrollado y lanzado el módulo de carga con mayor densidad de potencia, el primero con nivel de protección IP65 y tecnología de conducto de aire independiente. Gracias a un sólido equipo de I+D y una clara orientación al mercado, MIDA Power ha dedicado un gran esfuerzo al desarrollo del módulo de carga SiC de 40 kW de alta eficiencia. Con una impresionante eficiencia máxima superior al 97 % y un rango de voltaje de entrada muy amplio, de 150 V CC a 1000 V CC, este módulo de carga SiC de 40 kW cumple con prácticamente todos los estándares de entrada internacionales, a la vez que ahorra energía considerablemente. Ante el rápido crecimiento del número de puntos de carga, se prevé que los MOSFET de SiC y el módulo de carga SiC de 40 kW de MIDA Power se utilicen cada vez más en puntos de carga que requieran mayor densidad de potencia.