40kW SiC yüksek verimli DC EV Şarj Modülü

Yüksek voltajlı hızlı şarj talebinin artmasıyla SiC yüksek verimli şarj modülü oldukça potansiyel taşıyor Porsche'nin Eylül 2019'da 800V yüksek voltajlı platform modeli Taycan'ın dünya prömiyerini yapmasının ardından, Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT vb. gibi büyük EV şirketleri 800V yüksek voltajlı hızlı şarj modellerini piyasaya sürdü. Hepsi bu iki yıl içinde teslim edildi veya seri üretime geçti. 800V hızlı şarj, pazarda ana akım haline geliyor; CITIC Menkul Kıymetler, 2025 yılına kadar yüksek voltajlı hızlı şarj modellerinin sayısının 5,18 milyona ulaşacağını ve penetrasyon oranının mevcut %10'un biraz üzerindeki seviyesinden %34'e yükseleceğini öngörüyor. Bu durum, yüksek voltajlı hızlı şarj pazarının büyümesinin temel itici gücü olacak ve ana akım şirketlerin bundan doğrudan faydalanması bekleniyor. Kamuoyuna yansıyan bilgilere göre, şarj modülü, şarj yığınının toplam maliyetinin yaklaşık %50'sini oluşturan temel bileşendir; bunların arasında, yarı iletken güç cihazı, şarj modülü maliyetinin %30'unu oluşturur, yani yarı iletken güç modülü, şarj yığını maliyetinin yaklaşık %15'ini oluşturur, şarj yığını pazarının gelişim sürecinde ana yararlanıcı zinciri haline gelecektir. Şu anda, şarj yığınlarında kullanılan güç cihazları çoğunlukla Si bazlı ürünler olan IGBT'ler ve MOSFET'lerdir. Şarj yığınlarının DC hızlı şarj özelliğine sahip olacak şekilde geliştirilmesi, güç cihazları için daha yüksek gereksinimler ortaya çıkarmıştır. Otomobil üreticileri, araç şarjını bir benzin istasyonunda yakıt ikmali kadar hızlı hale getirmek için verimliliği artırabilecek malzemeler arıyor ve silisyum karbür şu anda bu alanda lider konumdadır. Silisyum karbür, yüksek sıcaklık dayanımı, yüksek basınç dayanımı, yüksek güç vb. gibi avantajlara sahip olup enerji dönüşüm verimliliğini artırabilir ve ürün hacmini azaltabilir. Çoğu elektrikli araç, tamamen şarj olması birkaç saat süren yerleşik AC şarj sistemlerini kullanır. Elektrikli araçların hızlı şarjını gerçekleştirmek için yüksek güç (örneğin 30 kW ve üzeri) kullanmak, şarj istasyonlarının bir sonraki önemli yerleşim yönü haline gelmiştir. Yüksek güçlü şarj yığınlarının avantajlarına rağmen, yüksek güçlü, yüksek frekanslı anahtarlama işlemlerinin gerçekleştirilmesi gerekliliği ve dönüşüm kayıplarının oluşturduğu ısı gibi birçok zorluğu da beraberinde getirir. Ancak, SiC MOSFET ve diyot ürünleri, şarj yığını modüllerinde rahatlıkla kullanılabilen yüksek voltaj direnci, yüksek sıcaklık direnci ve hızlı anahtarlama frekansı özelliklerine sahiptir. Geleneksel silikon bazlı cihazlarla karşılaştırıldığında, silikon karbür modüller şarj yığınlarının çıkış gücünü yaklaşık %30 artırabilir ve kayıpları %50'ye kadar azaltabilir. Aynı zamanda, silikon karbür cihazlar şarj yığınlarının kararlılığını da artırabilir. Şarj yığınları için maliyet, geliştirmeyi kısıtlayan önemli faktörlerden biri olmaya devam ediyor. Bu nedenle, şarj yığınlarının güç yoğunluğu çok önemli ve SiC cihazları yüksek güç yoğunluğuna ulaşmanın anahtarı. Yüksek voltajlı, yüksek hızlı ve yüksek akımlı bir cihaz olan silisyum karbür cihazlar, DC şarj modülünün devre yapısını basitleştiriyor, birim güç seviyesini ve güç yoğunluğunu önemli ölçüde artırarak şarj yığınının sistem maliyetini düşürmenin önünü açıyor. Uzun vadeli maliyet ve kullanım verimliliği açısından bakıldığında, SiC cihazları kullanan yüksek güçlü şarj yığınları büyük pazar fırsatları yaratacaktır. CITIC Menkul Kıymetler verilerine göre, şu anda yeni enerji araç şarj istasyonlarında silisyum karbür cihazlarının penetrasyon oranı yalnızca %10 civarında olup, bu da yüksek güçlü şarj istasyonları için geniş bir alan bırakmaktadır. DC şarj sektöründe lider bir tedarikçi olan MIDA Power, en yüksek güç yoğunluğuna sahip şarj modülü ürününü, bağımsız hava kanalı teknolojisine sahip ilk IP65 koruma seviyeli şarj modülünü geliştirip piyasaya sürdü. Güçlü bir Ar-Ge ekibi ve pazar odaklı bir prensiple MIDA Power, büyük çaba sarf etti ve 40 kW SiC yüksek verimli şarj modülünü başarıyla geliştirdi. %97'nin üzerinde nefes kesici bir tepe verimliliği ve 150 VDC'den 1000 VDC'ye kadar süper geniş giriş voltaj aralığı ile 40 kW SiC şarj modülü, dünyadaki neredeyse tüm giriş standartlarını karşılarken önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlar. Şarj yığınlarının sayısının hızla artmasıyla, gelecekte daha yüksek güç yoğunluğu gerektiren şarj yığınlarında SiC MOSFET'lerin ve MIDA Power 40 kW SiC şarj modülünün giderek daha sık kullanılacağına inanılıyor.