وحدة شحن DC EV عالية الكفاءة بقدرة 40 كيلو وات SiC

تعد وحدة الشحن عالية الكفاءة من SiC ذات إمكانات عالية مع تزايد الطلب على الشحن السريع عالي الجهد بعد العرض العالمي الأول لبورشه لنموذج منصة تايكان عالي الجهد 800 فولت في سبتمبر 2019، أصدرت شركات السيارات الكهربائية الكبرى نماذج شحن سريع عالية الجهد 800 فولت، مثل Hyundai IONIQ، وLotus Eletre، وBYD Dolphin، وAudi RS e-tron GT، وغيرها. يتم تسليم جميعها أو إنتاجها بكميات كبيرة في هذين العامين. أصبح الشحن السريع بقوة 800 فولت هو الاتجاه السائد في السوق؛ وتتوقع شركة CITIC Securities أنه بحلول عام 2025، سيصل عدد نماذج الشحن السريع ذات الجهد العالي إلى 5.18 مليون، وسيزيد معدل الاختراق من التيار الذي يزيد قليلاً عن 10٪ إلى 34٪. وسيصبح هذا هو القوة الدافعة الأساسية لنمو سوق الشحن السريع عالي الجهد، ومن المتوقع أن تستفيد منه شركات التنقيب بشكل مباشر. وفقًا للمعلومات العامة، تعد وحدة الشحن هي المكون الأساسي لكومة الشحن، حيث تمثل حوالي 50٪ من التكلفة الإجمالية لكومة الشحن؛ من بينها، يمثل جهاز طاقة أشباه الموصلات 30٪ من تكلفة وحدة الشحن، أي أن وحدة طاقة أشباه الموصلات تمثل حوالي 15٪ من تكلفة كومة الشحن، وستصبح السلسلة المستفيدة الرئيسية في عملية تطوير سوق كومة الشحن . في الوقت الحاضر، أجهزة الطاقة المستخدمة في أكوام الشحن هي بشكل أساسي IGBTs وMOSFETs، وكلاهما منتجات قائمة على Si، وقد أدى تطوير أكوام الشحن إلى الشحن السريع DC إلى طرح متطلبات أعلى لأجهزة الطاقة. من أجل جعل شحن السيارة بنفس سرعة إعادة التزود بالوقود في محطة الوقود، يبحث صانعو السيارات بنشاط عن مواد يمكنها تحسين الكفاءة، ويعتبر كربيد السيليكون هو الرائد حاليًا. يتمتع كربيد السيليكون بمزايا مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الضغط العالي، والطاقة العالية، وما إلى ذلك، والتي يمكن أن تحسن كفاءة تحويل الطاقة وتقليل حجم المنتج. تستخدم معظم السيارات الكهربائية أنظمة الشحن بالتيار المتردد، والتي يجب أن تستغرق عدة ساعات حتى يتم شحنها بالكامل. أصبح استخدام الطاقة العالية (مثل 30 كيلو واط وما فوق) لتحقيق الشحن السريع للسيارات الكهربائية هو الاتجاه التخطيطي المهم التالي لأكوام الشحن. على الرغم من المزايا التي تتمتع بها أكوام الشحن عالية الطاقة، إلا أنها تجلب أيضًا الكثير من التحديات، مثل: الحاجة إلى تحقيق عمليات تحويل عالية الطاقة وعالية التردد، والحرارة الناتجة عن خسائر التحويل. ومع ذلك، تتميز منتجات SiC MOSFET والصمام الثنائي بخصائص مقاومة الجهد العالي، ومقاومة درجات الحرارة العالية، وتردد التبديل السريع، والتي يمكن استخدامها بشكل جيد في شحن وحدات الوبر. بالمقارنة مع الأجهزة التقليدية القائمة على السيليكون، يمكن لوحدات كربيد السيليكون زيادة الطاقة الناتجة لأكوام الشحن بنسبة 30% تقريبًا، وتقليل الخسائر بنسبة تصل إلى 50%. وفي الوقت نفسه، يمكن لأجهزة كربيد السيليكون أيضًا تعزيز استقرار أكوام الشحن. بالنسبة لأكوام الشحن، لا تزال التكلفة أحد العوامل المهمة التي تحد من التطوير، لذا فإن كثافة الطاقة لأكوام الشحن مهمة جدًا، وأجهزة SiC هي المفتاح لتحقيق كثافة طاقة عالية. باعتبارها جهازًا عالي الجهد وعالي السرعة والتيار العالي، تعمل أجهزة كربيد السيليكون على تبسيط هيكل الدائرة لوحدة شحن كومة التيار المستمر، وزيادة مستوى طاقة الوحدة، وزيادة كثافة الطاقة بشكل كبير، مما يمهد الطريق لتقليل تكلفة النظام لكومة الشحن. من منظور التكلفة وكفاءة الاستخدام على المدى الطويل، فإن أكوام الشحن عالية الطاقة التي تستخدم أجهزة SiC ستفتح فرصًا هائلة في السوق. وفقًا لبيانات CITIC Securities، في الوقت الحالي، يبلغ معدل تغلغل أجهزة كربيد السيليكون في أكوام شحن مركبات الطاقة الجديدة حوالي 10% فقط، مما يترك أيضًا مساحة واسعة لأكوام الشحن عالية الطاقة. كمورد رائد في صناعة الشحن بالتيار المستمر، قامت MIDA Power بتطوير وإصدار منتج وحدة الشحن بأعلى كثافة طاقة، وهي أول وحدة شحن بمستوى حماية IP65 مع تقنية مجاري الهواء المستقلة. بفضل فريق البحث والتطوير القوي والمبدأ الموجه نحو السوق، كرست MIDA Power الكثير من الجهد ونجحت في تطوير وحدة الشحن عالية الكفاءة بقدرة 40 كيلو وات SiC. بفضل كفاءة الذروة المذهلة التي تزيد عن 97% ونطاق جهد الإدخال الواسع للغاية من 150 فولت تيار مستمر إلى 1000 فولت تيار مستمر، تلبي وحدة الشحن SiC بقدرة 40 كيلو وات جميع معايير الإدخال في العالم تقريبًا بينما توفر الطاقة بشكل كبير. مع النمو السريع لعدد أكوام الشحن، يُعتقد أن وحدات SiC MOSFETs ووحدة الشحن MIDA Power 40kW SiC سيتم استخدامها بشكل متكرر أكثر فأكثر في أكوام الشحن التي تتطلب كثافة طاقة أعلى في المستقبل.