40kW SiC高効率DC EV充電モジュール

高電圧急速充電の需要が急増しているため、SiC高効率充電モジュールは非常に有望である。 2019年9月にポルシェが800V高電圧プラットフォームモデル「タイカン」を世界初公開して以来、大手EVメーカー各社は、ヒュンダイIONIQ、ロータス・エレトレ、BYDドルフィン、アウディRS e-tron GTなど、800V高電圧急速充電対応モデルを発売し、いずれもこの2年間で納車または量産を開始している。800V急速充電は市場の主流になりつつある。 CITIC証券は、2025年までに高電圧急速充電対応機種の台数が518万台に達し、普及率が現在の10%強から34%に上昇すると予測している。これは高電圧急速充電市場の成長を牽引する主要な原動力となり、上流企業は直接的な恩恵を受けると見込まれる。 公開情報によると、充電モジュールは充電ステーションの中核部品であり、充電ステーションの総コストの約50%を占めています。その中で、半導体パワーデバイスは充電モジュールのコストの30%を占めており、つまり半導体パワーモジュールは充電ステーションのコストの約15%を占め、充電ステーション市場の発展過程における主要な受益者チェーンとなるでしょう。 現在、充電ステーションで使用されるパワーデバイスは主にIGBTとMOSFETであり、どちらもシリコンベースの製品です。充電ステーションのDC急速充電への発展に伴い、パワーデバイスに対する要求はますます高まっています。自動車メーカーは、ガソリンスタンドでの給油と同じくらい速く自動車を充電できるように、効率を向上させる材料を積極的に模索しており、現在、炭化ケイ素がその最有力候補となっています。炭化ケイ素は、耐高温性、耐圧性、高出力などの利点を持ち、エネルギー変換効率の向上と製品サイズの縮小に貢献します。 ほとんどの電気自動車は車載交流充電方式を採用しており、フル充電には数時間かかる。そのため、高出力（30kW以上など）を用いて電気自動車の急速充電を実現することが、充電設備の次の重要な設計方向となっている。 高出力充電パイルには多くの利点がある一方で、高出力・高周波スイッチング動作の実現や変換損失による発熱など、多くの課題も伴います。しかし、SiC MOSFETおよびダイオード製品は、高電圧耐性、高温耐性、高速スイッチング周波数といった特性を備えており、充電パイルモジュールに有効です。従来のシリコンベースのデバイスと比較して、炭化ケイ素モジュールは充電パイルの出力電力を約30%向上させ、損失を最大50%削減できます。同時に、炭化ケイ素デバイスは充電パイルの安定性も向上させることができます。 充電ポールにおいては、コストが依然として開発を阻害する重要な要因の一つであるため、充電ポールの電力密度は非常に重要であり、SiCデバイスは高電力密度を実現するための鍵となります。高電圧、高速、大電流デバイスである炭化ケイ素デバイスは、DCポール充電モジュールの回路構造を簡素化し、単位電力レベルを向上させ、電力密度を大幅に高めることで、充電ポールのシステムコスト削減への道を開きます。 長期的なコスト効率と利用効率の観点から、SiCデバイスを用いた高出力充電装置は、巨大な市場機会をもたらすだろう。 CITIC証券のデータによると、現在、新エネルギー車用充電ステーションにおける炭化ケイ素デバイスの普及率はわずか約10％であり、高出力充電ステーションには大きな余地が残されている。 DC充電業界のリーディングサプライヤーであるMIDA Powerは、最高電力密度の充電モジュール製品、独立エアダクト技術を採用した初のIP65保護等級充電モジュールを開発・発売しました。強力な研究開発チームと市場志向の原則に基づき、MIDA Powerは多大な努力を重ね、40kW SiC高効率充電モジュールの開発に成功しました。97%を超える驚異的なピーク効率と150VDCから1000VDCまでの超広入力電圧範囲を備えた40kW SiC充電モジュールは、世界中のほぼすべての入力規格を満たしながら、大幅な省エネルギーを実現します。充電ステーションの数が急速に増加するにつれ、将来的に高電力密度が求められる充電ステーションでは、SiC MOSFETとMIDA Power 40kW SiC充電モジュールがますます頻繁に使用されるようになると考えられます。