SiC napajalne naprave pospešujejo nove nadgradnje izdelkov z energijskimi vozili

Silicijev karbid (SiC) ima kot eden polprevodniških materialov tretje generacije značilnosti visokega tlačnega upora, visoke temperaturne odpornosti, nizke izgube energije in odpornosti na visoke frekvence. Zato lahko uporaba električnih naprav SiC močno zmanjša stroške končnega uporabnika. Na tej stopnji imajo vsi proizvajalci veliko upanja na novo generacijo napajalnih naprav SiC in se veselijo miniaturnosti napajalnih modulov.

Pred kratkim je UniSiC, ponudnik SiC-ovih polprevodniških modulov in aplikativnih rešitev, sporočil, da je v okviru angelskega kroženja financiral več deset milijonov RMB. Sredstva za financiranje bodo namenjena razvoju izdelkov in množični proizvodnji. Trenutno se napajalne naprave SiC uporabljajo predvsem v opremi, nameščeni na vozilih. Z živahnim razvojem nove avtomobilske avtomobilske industrije bodo v njej vse pomembnejšo vlogo igrale napajalne naprave SiC, ki naj bi prinesle nove spremembe v novi avtomobilski avtomobilski industriji.

Napajalne naprave SiC močno izboljšajo učinkovitost pretvorbe energije

V zadnjih letih so napajalne naprave postopoma postale "središče" pozornosti vseh. Direktor izdelka BYD Power Device Yang Qinyao je novinarju China Electronics News povedal, da so napajalniki "CPU" napajalne elektronike. So osnovni čipi za UHV napajalna omrežja, hitri vlaki, polnilni piloti za nova energetska vozila, industrijske pretvornike in strežnike. Ključne komponente sistemskega napajalnega modula igrajo vlogo pretvorbe frekvence, pretvorbe toka in pretvorbe napetosti.

Kot nova vrsta pogonskih naprav ima SiC napajalna naprava velike prednosti pri uporabi novih energijskih vozil. Poroča se, da imajo materiali SiC odlične fizikalne in kemijske lastnosti, kot so visoka tlačna odpornost, visoka temperaturna odpornost, visoka učinkovitost, visoka frekvenca in odpornost na sevanje, kar lahko znatno izboljša pretvorbeno učinkovitost obstoječih virov energije. Komponente, vključene v aplikacije polprevodnikov moči v novi arhitekturi sistemov za energijska vozila, vključujejo tri glavne dele: gonilnike motorjev, polnilnike na vozilu (OBC) / polnilne pilote na krovu in sisteme za pretvorbo energije (vgrajeni DC / DC). SiC napajalne naprave se zanašajo na svoje edinstvene Prednosti podjetja igrajo pomembno vlogo.

Na področju motornega pogona lahko uporaba naprav SiC izboljša učinkovitost krmilnika, gostoto moči in preklopno frekvenco ter zmanjša stroške, težo, velikost in zapletenost pretvornikov moči z zmanjšanjem stikalnih izgub in poenostavitvijo sistema toplotne obdelave vezja. Ustrezni podatki kažejo, da uporaba SiC naprav v motornih pogonih lahko znatno zmanjša izgube. Zlasti pri uporabi naprav SiC se izguba pretvornika, sestavljenega iz SiC BJT, zmanjša za 53%; ko se frekvenca poveča, se izguba še zmanjša. Razume se, da se bo pri preklopni frekvenci 15kHz izguba pretvornika SiCBJT zmanjšala za 67%.

Uporaba napajalnih naprav SiC v polnilnih napravah na krovu in polnilnih pilotih zunaj plovila lahko poveča delovno frekvenco polnilcev akumulatorjev, doseže visoko učinkovitost in miniaturizacijo polnilnega sistema ter izboljša zanesljivost polnilnega sistema. Poroča se, da ima delovno okolje polnilnega modula značilnosti visoke frekvence, visoke napetosti in visoke temperature. V primerjavi z napravami na osnovi Si so značilnosti naprav SiC primernejše za takšno delovno okolje. Zato si SiC naprave obetajo pri polnilnih modulih.

Uporaba SiC naprav za napajanje v sistemu za pretvorbo energije lahko zmanjša velikost tokokroga, zmanjša težo, zmanjša stroške pasivnih komponent in močno zmanjša težo in prostornino celotnega sistema, hkrati pa zadovolji potrebe hladilnega sistema. Razume se, da pri električnih vozilih del motorja potrebuje hladilni sistem, da ohranja svojo temperaturo na 105 ° C, medtem ko del pretvornika moči potrebuje hladilni sistem, ki ohranja svojo temperaturo približno 70 ° C. Za pravilno delovanje obeh delov je treba za zadovoljevanje različnih potreb uporabiti dva sklopa hladilnih sistemov, kar nedvomno močno poveča prostornino hladilnega sistema električnega vozila. Ker je delovna temperatura stikalnih napajalnih naprav SiC dosegla 361 ° C, lahko uporaba električnih naprav SiC v tem primeru kombinira sistem hlajenja motorja in sistem pretvornika moči v eno, kar močno zmanjša velikost pretvornika moči.

Številna podjetja se pridružijo SiC napravi za napajanje naprav

Na podlagi odličnih zmogljivosti SiC napajalnih naprav v motornih pogonih, polnilnih modulih in sistemih za pretvorbo moči so mnoga podjetja dala prednost SiC napajalnim napravam.

Na tej stopnji so se številni proizvajalci polprevodnikov pridružili tiru raziskav in razvoja močnostnih naprav SiC. Profesor Zhang Yuming z univerze Xidian je novinarjem povedal, da vse več proizvajalcev povečuje naložbe v SiC naprave. Pri postavitvi so sodelovali znani tuji proizvajalci, kot so ROHM, Cree, ST in Infineon, številni domači proizvajalci pa so zaporedno lansirali izdelke za napajanje SiC, kot so Tyco Tianrun, Basic Semiconductor in Yang Jie Technology.

Nekatera nova avtomobilska avtomobilska podjetja tudi poskušajo vgraditi SiC napajalne naprave, da bi pomagala razvoju nove avtomobilske avtomobilske industrije. Zhang Yuming je dejal, da je Tesla odigral zelo pomembno vlogo pri dokazovanju kot prvo novo podjetje za energetska vozila, ki je sprejelo Si-C napajalne naprave po vsem svetu. Zhang Yuming je obenem poudaril, da sedanji domači avtomobilski proizvajalci aktivno uporabljajo tudi SiC napajalne naprave v novi industriji energijskih vozil, kot so BYD, Chery, BAIC in CRRC. Ker pa so domača nova avtomobilska avtomobilska podjetja še vedno nekoliko previdna glede energetskih naprav SiC, na tem področju niso dovolj vložila, zato je treba pospešiti tempo napredka.

Mnoge lastnosti naprav SiC so boljše od izdelkov Si, vendar so njihovi stroški višji od izdelkov Si, zaradi česar je trenutna stopnja penetracije naprav SiC izjemno nizka. Ta na videz manj optimističen položaj je po mnenju Zhang Yuminga povsem normalen. Verjame, da lahko obsežna uporaba SiC napajalnih naprav zmanjša njihove stroške, vendar na tej stopnji kot razvijajoči se izdelek za obsežni razvoj te napajalne naprave še vedno potrebuje čas. "Trenutno so stroški SiC naprav relativno visoki. To je povsem običajna stvar, tako kot razmere v zgodnjem razvoju Si naprav. Mislim, da bi morala aplikacija aplikacije povečati uporabo napajalnih naprav SiC. Učinek obsega je ključ za zmanjšanje stroškov. Dejavniki. Vsak mora SiC napajalnim napravam dati več priložnosti. " Rekel je.

Kako poleg tehničnih vidikov zmanjšati stroške napajalnih naprav SiC? Zhang Changming, regionalni vodja trženja oddelka za avtomobilsko elektroniko Infineon na Veliki Kitajski, je opozoril, da je izboljšanje procesa izdelave plastičnih plošč SiC temeljni način za zmanjšanje stroškov električnih naprav SiC. Povedal je, da bo združevanje stroškovnih prednosti Si in zmogljivosti SiC za razvoj hibridnih napajalnih naprav razširilo področje uporabe napajalnih naprav SiC in povečalo njihovo raven uporabe ter s tem zmanjšalo njihove stroške, zato je treba bistveno zmanjšati napajalne naprave Za povečanje stroškov tehnologije vafinov SiC je treba povečati naložbe v raziskave tehnologije SiC rezin, na primer, da se SiC rezine razvijajo v 8-palčni smeri ali da rast rastlin SiC postane stabilnejša. Vendar to ni lahka naloga. "Ciklus rasti SiC rezin je 3 do 5-krat daljši kot pri Si rezinah. Trdota SiC rezin je večja, zato je težje obdelati kot Si rezine." Je dejal Zhang Changming.

Zhang Yuming je novinarjem tudi povedal, da je treba na tej stopnji poleg izboljšanja velikosti in kakovosti plošč SiC še izboljšati tehnologijo krmiljenja vmesnikov in izkoristek proizvodnega procesa.

Nova infrastruktura pospešuje široko uporabo SiC napajalnih naprav

Uporaba energijskih naprav SiC v novih energetskih vozilih je še vedno v zgodnji fazi, zato je še vedno veliko prostora za širitev njegovega obsega na trgu. Zhang Changming je novinarjem povedal, da bo do leta 2025 uporaba električnih naprav SiC v novih energetskih vozilih predstavljala približno 20% trga. "Da bi nova energetska vozila pridobila daljši doseg vožnje, bo njihova zmogljivost baterije postala večja in večja, zato potrebujejo zmogljivejši OBC (trifazni OBC), da pospešijo hitrost polnjenja in skrajšajo čas polnjenja. -fazni OBC potrebuje napajalne naprave, ki lahko podpirajo hitrejše preklapljanje, in SiC MOSFET-ji so najprimernejša naprava za zadovoljevanje tega povpraševanja. Z obsežno uporabo naprav SiC se bodo njihovi stroški znižali, zato bo njihov delež na trgu pogonskih motorjev se bo tudi nadalje širilo. "

Kot pomembna vsebina nove infrastrukture lahko razvoj nove avtomobilske avtomobilske industrije v moji državi prinese tudi nove razvojne priložnosti za napajanje polprevodniških naprav. Yang Qinyao je dejal, da se napajalne polprevodniške naprave široko uporabljajo na različnih področjih nove infrastrukture, zlasti v UHV, novih energijskih polnilnih pilotih vozil, železniškem tranzitu in industrijskem internetu, ki igrajo ključno vlogo.

Kot eden od predstavnikov novih napajalnih polprevodniških naprav lahko s pomočjo nove infrastrukture SiC napajalne naprave v velikem obsegu promoviramo, njihove tržne možnosti pa so široke in v prihodnosti je mogoče pričakovati. Poleg večje vloge nove infrastrukture lahko prva uporaba energijskih naprav SiC s strani tujih novih energetskih avtomobilskih podjetij nudi tudi "referenčno pot" za razvoj te industrije v moji državi.

Teslin model 3 je prva tovarna avtomobilov, ki uporablja SiC MOSFET kot pretvornike. Po uporabi energijskih naprav SiC se je njegova vzdržljivost bistveno izboljšala, kar je še en nov mejnik pri uporabi širokopasovnih polprevodnikov na avtomobile.

Zhang Yuming je analiziral vpliv prve Teslove uporabe električnih naprav SiC za domača podjetja. Zhang Yuming verjame, da bo Teslina proizvodnja na Kitajskem okrepila konkurenco na trgu novih energetskih vozil v moji državi, vendar to ni nujno slabo. "Izstrelitev Tesle bo vplivala na domača nova energetska vozila. Zato se bo konkurenca na trgu stopnjevala in bo imela konkurenčni učinek. Toda z druge perspektive je to dobro. Lahko pospeši dohitevanje in naložbe povezane industrije v naši državi in ​​nas pospešijo naložbe v tehnologijo in širitev trga. " Rekel je.

Zhang Yuming je tudi dejal, da bo Teslina uporaba SiC naprav odlično pokazala vpliv na neodvisna podjetja za nova energetska vozila v moji državi, zato bo spodbujala neodvisna podjetja za nova energetska vozila, da bodo še bolj pospešila uporabo SiC-ovih napajalnih naprav.