40kW SiC vysoce účinný nabíjecí modul DC EV

Vysoce účinný nabíjecí modul SiC má vysoký potenciál, protože poptávka po vysokonapěťovém rychlém nabíjení prudce stoupá Po světové premiéře 800V vysokonapěťového modelu Taycan společnosti Porsche v září 2019 uvedly velké společnosti zabývající se elektromobily na trh modely s vysokonapěťovým rychlonabíjením 800 V, jako je Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT atd. Všechny jsou dodávány nebo mají sériovou výrobu v těchto dvou letech. Rychlé nabíjení 800 V se stává hlavním proudem na trhu; CITIC Securities předpovídá, že do roku 2025 počet vysokonapěťových rychlonabíjecích modelů dosáhne 5,18 milionu a míra penetrace se zvýší ze současných mírně přes 10 % na 34 %. To se stane hlavní hnací silou růstu trhu s vysokonapěťovým rychlým nabíjením a očekává se, že z toho budou přímo těžit upstreamové společnosti. Podle veřejných informací je nabíjecí modul hlavní součástí nabíjecího bloku, který představuje asi 50 % celkových nákladů nabíjecího bloku; mezi nimi polovodičové výkonové zařízení představuje 30 % nákladů na nabíjecí modul, to znamená, že polovodičový výkonový modul tvoří asi 15 % nákladů nabíjecího bloku, se stane hlavním zvýhodněným řetězcem v procesu vývoje trhu nabíjecích pilotů . V současné době jsou napájecími zařízeními používanými v nabíjecích hromadách hlavně IGBT a MOSFET, což jsou oba produkty na bázi Si, a vývoj nabíjecích hromad na stejnosměrné rychlé nabíjení klade vyšší požadavky na napájecí zařízení. Aby bylo nabíjení auta stejně rychlé jako tankování na čerpací stanici, automobilky aktivně hledají materiály, které mohou zlepšit účinnost, a karbid křemíku je v současnosti lídrem. Karbid křemíku má výhody vysoké teplotní odolnosti, vysoké tlakové odolnosti, vysokého výkonu atd., což může zlepšit účinnost přeměny energie a snížit objem produktu. Většina elektrických vozidel používá palubní schémata nabíjení střídavým proudem, které musí trvat několik hodin, než se plně nabije. Použití vysokého výkonu (např. 30 kW a více) k realizaci rychlého nabíjení elektrických vozidel se stalo dalším důležitým směrem uspořádání nabíjecích hromad. Navzdory výhodám vysokovýkonných nabíjecích hromad přináší také řadu výzev, jako například: potřebu realizovat vysoce výkonné vysokofrekvenční spínací operace a teplo generované konverzními ztrátami. Produkty SiC MOSFET a diody však mají vlastnosti vysoké napěťové odolnosti, vysoké teplotní odolnosti a rychlé spínací frekvence, což lze dobře využít v nabíjecích modulech. Ve srovnání s tradičními zařízeními na bázi křemíku mohou moduly z karbidu křemíku zvýšit výstupní výkon nabíjecích hromad téměř o 30 % a snížit ztráty až o 50 %. Zařízení z karbidu křemíku mohou zároveň zvýšit stabilitu nabíjecích hromad. U nabíjecích pilot je cena stále jedním z důležitých faktorů omezujících vývoj, takže hustota výkonu nabíjecích pilot je velmi důležitá a SiC zařízení jsou klíčem k dosažení vysoké hustoty výkonu. Jako vysokonapěťové, vysokorychlostní a vysokoproudové zařízení zjednodušují zařízení z karbidu křemíku strukturu obvodu modulu stejnosměrného nabíjení, zvyšují úroveň výkonu jednotky a výrazně zvyšují hustotu výkonu, což připravuje cestu pro snížení systémové náklady nabíjecího balíčku. Z hlediska dlouhodobých nákladů a efektivity využití znamenají vysokovýkonné nabíjecí baterie využívající SiC zařízení obrovské tržní příležitosti. Podle údajů CITIC Securities je v současnosti míra penetrace zařízení z karbidu křemíku v nabíjecích hromadách pro nová energetická vozidla pouze asi 10 %, což také ponechává široký prostor pro nabíjecí hromady s vysokým výkonem. Jako přední dodavatel v odvětví stejnosměrného nabíjení společnost MIDA Power vyvinula a uvedla na trh nabíjecí modul s nejvyšší hustotou výkonu, první nabíjecí modul s úrovní ochrany IP65 s technologií nezávislého vzduchového potrubí. Díky silnému týmu výzkumu a vývoje a tržně orientovanému principu společnost MIDA Power věnovala velké úsilí a úspěšně vyvinula vysoce účinný nabíjecí modul SiC o výkonu 40 kW. S dechberoucí špičkovou účinností více než 97 % a super širokým rozsahem vstupního napětí od 150 VDC do 1000 VDC splňuje 40kW SiC nabíjecí modul téměř všechny vstupní standardy na světě a zároveň dramaticky šetří energii. S rychlým růstem počtu nabíjecích hromad se má za to, že SiC MOSFET a MIDA Power 40kW SiC nabíjecí modul budou v budoucnu stále častěji používány v nabíjecích hromadách, které vyžadují vyšší hustotu výkonu.