Módulo de carregamento CC para veículos elétricos de alta eficiência SiC de 40 kW

O módulo de carregamento de alta eficiência em SiC apresenta grande potencial, visto que a demanda por carregamento rápido de alta tensão está em ascensão. Após a estreia mundial do Porsche Taycan, modelo com plataforma de alta voltagem de 800V, em setembro de 2019, grandes montadoras de veículos elétricos lançaram modelos com carregamento rápido de 800V, como o Hyundai IONIQ, o Lotus Elétrico, o BYD Dolphin, o Audi RS e-tron GT, entre outros. Todos foram entregues ou estão em produção em massa nos últimos dois anos. O carregamento rápido de 800V está se tornando a norma no mercado. A CITIC Securities prevê que, até 2025, o número de modelos de carregamento rápido de alta tensão atingirá 5,18 milhões, e a taxa de penetração aumentará dos atuais pouco mais de 10% para 34%. Isso se tornará o principal motor de crescimento do mercado de carregamento rápido de alta tensão, e espera-se que as empresas do setor se beneficiem diretamente disso. Segundo informações públicas, o módulo de carregamento é o componente principal da estação de carregamento, representando cerca de 50% do custo total; dentre esses componentes, o dispositivo semicondutor de potência corresponde a 30% do custo do módulo de carregamento, ou seja, o módulo semicondutor de potência representa cerca de 15% do custo da estação de carregamento, tornando-se o principal beneficiário no processo de desenvolvimento do mercado de estações de carregamento. Atualmente, os dispositivos de potência usados ​​em estações de carregamento são principalmente IGBTs e MOSFETs, ambos produtos à base de silício, e o desenvolvimento de estações de carregamento para carregamento rápido em corrente contínua (CC) impôs requisitos mais elevados para esses dispositivos. Para tornar o carregamento de carros tão rápido quanto abastecer em um posto de gasolina, as montadoras estão buscando ativamente materiais que possam melhorar a eficiência, e o carboneto de silício é atualmente o principal candidato. O carboneto de silício possui vantagens como alta resistência à temperatura, alta resistência à pressão e alta potência, o que pode melhorar a eficiência de conversão de energia e reduzir o volume do produto. A maioria dos veículos elétricos utiliza sistemas de carregamento CA integrados, que levam várias horas para uma carga completa. O uso de alta potência (como 30 kW ou mais) para viabilizar o carregamento rápido de veículos elétricos tornou-se a próxima importante tendência no desenvolvimento de pontos de recarga. Apesar das vantagens das estações de carregamento de alta potência, elas também trazem muitos desafios, como a necessidade de realizar operações de comutação de alta potência e alta frequência, e o calor gerado pelas perdas de conversão. No entanto, os MOSFETs e diodos de SiC possuem características como alta resistência à tensão, alta resistência à temperatura e alta frequência de comutação, o que os torna ideais para uso em módulos de estações de carregamento. Comparados aos dispositivos tradicionais à base de silício, os módulos de carbeto de silício podem aumentar a potência de saída das estações de carregamento em quase 30% e reduzir as perdas em até 50%. Ao mesmo tempo, os dispositivos de carbeto de silício também podem aumentar a estabilidade das estações de carregamento. Para estações de carregamento sem fio, o custo ainda é um dos principais fatores que restringem o desenvolvimento, portanto, a densidade de potência dessas estações é crucial, e os dispositivos de carbeto de silício (SiC) são essenciais para alcançá-la. Como dispositivos de alta tensão, alta velocidade e alta corrente, os dispositivos de carbeto de silício simplificam a estrutura do circuito do módulo de carregamento sem fio, aumentam o nível de potência por unidade e elevam significativamente a densidade de potência, o que abre caminho para a redução do custo do sistema. Do ponto de vista do custo a longo prazo e da eficiência de uso, as estações de carregamento de alta potência que utilizam dispositivos de SiC abrirão enormes oportunidades de mercado. Segundo dados da CITIC Securities, atualmente, a taxa de penetração de dispositivos de carboneto de silício em estações de carregamento para veículos de novas energias é de apenas cerca de 10%, o que também deixa um amplo espaço para estações de carregamento de alta potência. Como fornecedora líder na indústria de carregamento DC, a MIDA Power desenvolveu e lançou o módulo de carregamento com a maior densidade de potência, o primeiro módulo de carregamento com nível de proteção IP65 e tecnologia de dutos de ar independentes. Com uma forte equipe de P&D e princípios orientados para o mercado, a MIDA Power dedicou-se intensamente e desenvolveu com sucesso o módulo de carregamento SiC de 40 kW de alta eficiência. Com uma eficiência máxima impressionante de mais de 97% e uma ampla faixa de tensão de entrada de 150 VDC a 1000 VDC, o módulo de carregamento SiC de 40 kW atende a praticamente todos os padrões de entrada do mundo, ao mesmo tempo que proporciona uma economia de energia significativa. Com o rápido crescimento do número de pontos de recarga, acredita-se que os MOSFETs de SiC, e o módulo de carregamento SiC de 40 kW da MIDA Power, serão cada vez mais utilizados em pontos de recarga que exigem maior densidade de potência no futuro.