40kW SiC yüksek verimli DC EV Şarj Modülü

Yüksek voltajlı hızlı şarj talebinin artmasıyla birlikte SiC yüksek verimli şarj modülü büyük bir potansiyele sahip. Porsche'nin Eylül 2019'da 800V yüksek voltajlı platforma sahip Taycan modelinin dünya prömiyerini yapmasının ardından, Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT gibi büyük elektrikli araç şirketleri de 800V yüksek voltajlı hızlı şarj modellerini piyasaya sürdü. Bu modellerin tamamı son iki yılda teslim edildi veya seri üretime geçti. 800V hızlı şarj, piyasada ana akım haline geliyor. CITIC Securities, 2025 yılına kadar yüksek voltajlı hızlı şarj modellerinin sayısının 5,18 milyona ulaşacağını ve penetrasyon oranının mevcut %10'un biraz üzerinde olan seviyeden %34'e yükseleceğini öngörüyor. Bu durum, yüksek voltajlı hızlı şarj pazarının büyümesinin temel itici gücü olacak ve üst düzey şirketlerin bundan doğrudan fayda sağlaması bekleniyor. Kamuoyuna açıklanan bilgilere göre, şarj modülü, şarj istasyonunun temel bileşenidir ve toplam maliyetinin yaklaşık %50'sini oluşturmaktadır; bunların arasında yarı iletken güç cihazı, şarj modülü maliyetinin %30'unu, yani şarj istasyonu maliyetinin yaklaşık %15'ini oluşturmaktadır ve bu da şarj istasyonu pazarının gelişim sürecinde ana faydalanıcı zinciri haline gelecektir. Şu anda şarj istasyonlarında kullanılan güç cihazları ağırlıklı olarak IGBT'ler ve MOSFET'lerdir ve her ikisi de silikon tabanlı ürünlerdir. Şarj istasyonlarının DC hızlı şarj özelliğine sahip olacak şekilde geliştirilmesi, güç cihazları için daha yüksek gereksinimler ortaya koymuştur. Otomobil şarjını benzin istasyonunda yakıt doldurma hızına yaklaştırmak için otomobil üreticileri, verimliliği artırabilecek malzemeler arayışındadır ve silisyum karbür şu anda lider konumdadır. Silisyum karbür, yüksek sıcaklık dayanımı, yüksek basınç dayanımı, yüksek güç vb. avantajlara sahiptir; bu da enerji dönüşüm verimliliğini artırabilir ve ürün hacmini azaltabilir. Çoğu elektrikli araç, tam şarj için birkaç saat süren araç içi AC şarj sistemlerini kullanır. Elektrikli araçların hızlı şarjını gerçekleştirmek için yüksek güç (30 kW ve üzeri gibi) kullanmak, şarj istasyonlarının yerleşiminde bir sonraki önemli yön haline gelmiştir. Yüksek güçlü şarj istasyonlarının avantajlarına rağmen, yüksek güçlü yüksek frekanslı anahtarlama işlemlerinin gerçekleştirilmesi gerekliliği ve dönüşüm kayıplarından kaynaklanan ısı gibi birçok zorluğu da beraberinde getirir. Bununla birlikte, SiC MOSFET ve diyot ürünleri, yüksek voltaj direnci, yüksek sıcaklık direnci ve hızlı anahtarlama frekansı özelliklerine sahip olduklarından şarj istasyonu modüllerinde iyi bir şekilde kullanılabilirler. Geleneksel silikon tabanlı cihazlarla karşılaştırıldığında, silisyum karbür modüller şarj istasyonlarının çıkış gücünü yaklaşık %30 artırabilir ve kayıpları %50'ye kadar azaltabilir. Aynı zamanda, silisyum karbür cihazlar şarj istasyonlarının kararlılığını da artırabilir. Şarj istasyonları için maliyet, gelişmeyi kısıtlayan önemli faktörlerden biri olmaya devam etmektedir; bu nedenle şarj istasyonlarının güç yoğunluğu çok önemlidir ve SiC cihazları yüksek güç yoğunluğuna ulaşmanın anahtarıdır. Yüksek voltajlı, yüksek hızlı ve yüksek akımlı bir cihaz olarak silisyum karbür cihazlar, DC şarj istasyonu modülünün devre yapısını basitleştirir, birim güç seviyesini artırır ve güç yoğunluğunu önemli ölçüde yükselterek şarj istasyonunun sistem maliyetini düşürmenin yolunu açar. Uzun vadeli maliyet ve kullanım verimliliği açısından bakıldığında, SiC cihazları kullanan yüksek güçlü şarj istasyonları büyük pazar fırsatları yaratacaktır. CITIC Securities verilerine göre, şu anda yeni enerji araçlarının şarj istasyonlarında silisyum karbür cihazlarının kullanım oranı yalnızca yaklaşık %10 civarında olup, bu durum yüksek güçlü şarj istasyonları için de geniş bir alan bırakmaktadır. DC şarj endüstrisinde 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 prensiple MIDA Power, büyük çaba sarf ederek 40kW SiC yüksek verimli şarj modülünü başarıyla geliştirdi. %97'nin üzerinde nefes kesici bir tepe verimliliği ve 150VDC ile 1000VDC arasında süper geniş giriş voltaj aralığı ile 40kW SiC şarj modülü, dünyadaki neredeyse tüm giriş standartlarını karşılarken aynı zamanda enerji tasarrufu da sağlıyor. Şarj istasyonlarının sayısındaki hızlı artışla birlikte, SiC MOSFET'lerin ve MIDA Power 40kW SiC şarj modülünün gelecekte daha yüksek güç yoğunluğu gerektiren şarj istasyonlarında daha sık kullanılacağına inanılıyor.