Moduł ładowania pojazdów elektrycznych prądem stałym SiC o wysokiej wydajności 40 kW

Moduł ładowania SiC o wysokiej wydajności ma duży potencjał, ponieważ rośnie zapotrzebowanie na szybkie ładowanie wysokim napięciem Po światowej premierze modelu Porsche Taycan z platformą wysokiego napięcia 800 V we wrześniu 2019 r. duże firmy produkujące pojazdy elektryczne wypuściły modele szybkiego ładowania wysokim napięciem 800 V, takie jak Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT itp. Wszystkie zostały dostarczone lub weszły do ​​masowej produkcji w ciągu tych dwóch lat. Szybkie ładowanie 800 V staje się coraz bardziej powszechne na rynku; CITIC Securities prognozuje, że do 2025 roku liczba modeli szybkiego ładowania wysokiego napięcia osiągnie 5,18 miliona, a wskaźnik penetracji wzrośnie z obecnego poziomu nieco ponad 10% do 34%. Stanie się to główną siłą napędową rozwoju rynku szybkiego ładowania wysokiego napięcia, a firmy z sektora upstream mają na tym bezpośrednio skorzystać. Zgodnie z informacjami publicznymi moduł ładowania jest głównym elementem stosu ładowania i stanowi około 50% całkowitego kosztu stosu ładowania; spośród nich elementy mocy półprzewodnikowej stanowią 30% kosztów modułu ładowania, co oznacza, że ​​moduł mocy półprzewodnikowej stanowi około 15% kosztów stosu ładowania; stanie się on głównym beneficjentem w procesie rozwoju rynku stosów ładowania. Obecnie w ogniwach ładujących stosowane są głównie tranzystory IGBT i MOSFET, które są produktami opartymi na krzemie. Rozwój ogniw ładujących do szybkiego ładowania prądem stałym postawił przed nimi wyższe wymagania. Aby ładowanie samochodu było tak szybkie, jak tankowanie na stacji benzynowej, producenci samochodów aktywnie poszukują materiałów, które mogą poprawić wydajność, a węglik krzemu jest obecnie liderem w tej dziedzinie. Węglik krzemu charakteryzuje się odpornością na wysokie temperatury i ciśnienie, wysoką mocą itp., co może poprawić wydajność konwersji energii i zmniejszyć objętość produktu. Większość pojazdów elektrycznych korzysta z pokładowych systemów ładowania prądem przemiennym, których pełne naładowanie zajmuje kilka godzin. Wykorzystanie dużej mocy (np. 30 kW i więcej) do szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych stało się kolejnym ważnym kierunkiem rozwoju stacji ładowania. Pomimo zalet akumulatorów dużej mocy, niesie to ze sobą również wiele wyzwań, takich jak konieczność realizacji operacji przełączania dużej mocy i wysokiej częstotliwości oraz straty ciepła generowane przez konwersję. Jednak produkty MOSFET i diody SiC charakteryzują się wysoką rezystancją napięciową, odpornością na wysoką temperaturę i wysoką częstotliwością przełączania, co z powodzeniem może być stosowane w modułach akumulatorów. W porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami opartymi na krzemie, moduły z węglika krzemu mogą zwiększyć moc wyjściową akumulatorów o prawie 30% i zmniejszyć straty nawet o 50%. Jednocześnie, moduły z węglika krzemu mogą również poprawić stabilność akumulatorów. W przypadku stosów ładowania, koszt nadal stanowi jeden z istotnych czynników ograniczających rozwój, dlatego gęstość mocy stosów ładowania jest bardzo istotna, a urządzenia SiC są kluczem do osiągnięcia wysokiej gęstości mocy. Jako urządzenia wysokiego napięcia, dużej prędkości i wysokiego prądu, układy z węglika krzemu upraszczają strukturę obwodu modułu ładowania stosu prądu stałego, zwiększają moc jednostkową i znacząco zwiększają gęstość mocy, co toruje drogę do obniżenia kosztów systemu stosu ładowania. Z perspektywy długoterminowych kosztów i efektywności użytkowania, stacje ładowania dużej mocy wykorzystujące urządzenia SiC otworzą ogromne możliwości rynkowe. Według danych CITIC Securities, obecnie wskaźnik penetracji urządzeń z węglika krzemu w nowych stacjach ładowania pojazdów elektrycznych wynosi zaledwie około 10%, co pozostawia dużo miejsca również dla stacji ładowania o dużej mocy. Jako wiodący dostawca w branży ładowania prądem stałym, firma MIDA Power opracowała i wprowadziła na rynek moduł ładowania o najwyższej gęstości mocy – pierwszy moduł ładowania o stopniu ochrony IP65 z technologią niezależnego kanału powietrznego. Dzięki silnemu zespołowi badawczo-rozwojowemu i zorientowaniu na rynek, firma MIDA Power włożyła wiele wysiłku i z powodzeniem opracowała moduł ładowania SiC o wysokiej wydajności 40 kW. Dzięki imponującej sprawności szczytowej przekraczającej 97% i niezwykle szerokiemu zakresowi napięcia wejściowego od 150 V DC do 1000 V DC, moduł ładowania SiC o mocy 40 kW spełnia niemal wszystkie światowe standardy wejściowe, jednocześnie znacząco oszczędzając energię. Wraz z dynamicznym wzrostem liczby stacji ładowania, uważa się, że tranzystory MOSFET SiC i moduł ładowania SiC MIDA Power o mocy 40 kW będą w przyszłości coraz częściej stosowane w stacjach ładowania wymagających wyższej gęstości mocy.