40 kW SiC hoogrendements DC EV-laadmodule

De zeer efficiënte SiC-laadmodule heeft een groot potentieel, aangezien de vraag naar snelladen met hoge spanning sterk toeneemt. Na de wereldpremière van de Porsche Taycan met 800V-snellaadplatform in september 2019, hebben grote fabrikanten van elektrische auto's modellen met 800V-snellaadmogelijkheden uitgebracht, zoals de Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT, enzovoort. Al deze modellen zijn in de afgelopen twee jaar geleverd of in massaproductie genomen. 800V-snelladen wordt steeds meer de standaard op de markt. CITIC Securities voorspelt dat het aantal snellaadstations met hoge spanning in 2025 zal oplopen tot 5,18 miljoen, en dat de penetratiegraad zal stijgen van de huidige iets meer dan 10% naar 34%. Dit zal de belangrijkste drijvende kracht achter de groei van de markt voor snelladen met hoge spanning worden, en upstream-bedrijven zullen hier naar verwachting direct van profiteren. Volgens openbare gegevens is de laadmodule het kernonderdeel van de laadpaal en vertegenwoordigt deze ongeveer 50% van de totale kosten van de laadpaal. Hiervan is het halfgeleidervermogenscomponent goed voor 30% van de kosten van de laadmodule, oftewel ongeveer 15% van de kosten van de laadpaal. Dit component zal naar verwachting de belangrijkste kostenpost worden in de ontwikkeling van de markt voor laadpalen. Momenteel worden in laadpalen voornamelijk IGBT's en MOSFET's gebruikt, beide op silicium gebaseerde producten. De ontwikkeling van laadpalen naar DC-snelladen stelt hogere eisen aan deze vermogenscomponenten. Om het opladen van auto's net zo snel te laten verlopen als tanken bij een benzinestation, zoeken autofabrikanten actief naar materialen die de efficiëntie verbeteren, en siliciumcarbide is momenteel de meest veelbelovende kandidaat. Siliciumcarbide heeft voordelen zoals hoge temperatuurbestendigheid, hoge drukbestendigheid en een hoog vermogen, wat de energieomzettingsrendement kan verbeteren en het productvolume kan verkleinen. De meeste elektrische voertuigen maken gebruik van AC-laadsystemen aan boord, waardoor het opladen enkele uren kan duren. Het gebruik van een hoog vermogen (zoals 30 kW en hoger) om snelladen van elektrische voertuigen mogelijk te maken, is de volgende belangrijke ontwikkeling in de lay-out van laadpalen. Ondanks de voordelen van krachtige laadpalen, brengen ze ook veel uitdagingen met zich mee, zoals de noodzaak om hoogvermogen, hoogfrequente schakelbewerkingen te realiseren en de warmte die wordt gegenereerd door conversieverliezen. SiC MOSFET- en diodeproducten hebben echter de eigenschappen van hoge spanningsbestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid en een snelle schakelfrequentie, waardoor ze goed kunnen worden gebruikt in laadpaalmodules. In vergelijking met traditionele siliciumcomponenten kunnen siliciumcarbidemodules het uitgangsvermogen van laadpalen met bijna 30% verhogen en de verliezen met maar liefst 50% verminderen. Tegelijkertijd kunnen siliciumcarbidecomponenten ook de stabiliteit van laadpalen verbeteren. Voor laadpalen vormen de kosten nog steeds een belangrijke beperkende factor voor de ontwikkeling. Daarom is de vermogensdichtheid van laadpalen van groot belang, en SiC-componenten zijn essentieel voor het bereiken van een hoge vermogensdichtheid. Als componenten die geschikt zijn voor hoge spanningen, hoge snelheden en hoge stromen, vereenvoudigen siliciumcarbidecomponenten de circuitstructuur van de DC-laadmodule voor laadpalen, verhogen ze het vermogen per eenheid en verbeteren ze de vermogensdichtheid aanzienlijk. Dit maakt het mogelijk om de systeemkosten van de laadpaal te verlagen. Vanuit het perspectief van kosten op lange termijn en efficiëntie in gebruik zullen krachtige laadpalen met SiC-componenten enorme marktkansen bieden. Volgens gegevens van CITIC Securities bedraagt ​​het huidige penetratiepercentage van siliciumcarbide-componenten in laadpalen voor elektrische voertuigen slechts ongeveer 10%, wat een ruime marge laat voor laadpalen met een hoog vermogen. Als toonaangevende leverancier in de DC-laadindustrie heeft MIDA Power de laadmodule met de hoogste vermogensdichtheid ontwikkeld en op de markt gebracht: de eerste laadmodule met IP65-beschermingsklasse en onafhankelijke luchtkanalen. Met een sterk R&D-team en een marktgerichte aanpak heeft MIDA Power veel moeite gestoken in de ontwikkeling van de 40 kW SiC-laadmodule met hoog rendement. Met een indrukwekkend piekrendement van meer dan 97% en een superbreed ingangsspanningsbereik van 150 VDC tot 1000 VDC voldoet de 40 kW SiC-laadmodule aan vrijwel alle wereldwijde ingangsnormen en bespaart tegelijkertijd aanzienlijk op energie. Gezien de snelle groei van het aantal laadpalen, wordt verwacht dat SiC MOSFET's en de 40 kW SiC-laadmodule van MIDA Power in de toekomst steeds vaker zullen worden gebruikt in laadpalen die een hogere vermogensdichtheid vereisen.