Modulo di ricarica per veicoli elettrici CC ad alta efficienza SiC da 40 kW

Il modulo di ricarica ad alta efficienza SiC ha un potenziale elevato poiché la domanda di ricarica rapida ad alta tensione è in forte aumento Dopo l'anteprima mondiale da parte di Porsche del modello Taycan con piattaforma ad alto voltaggio da 800 V nel settembre 2019, le grandi aziende di veicoli elettrici hanno lanciato modelli con ricarica rapida ad alto voltaggio da 800 V, come Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT, ecc. Tutti sono stati consegnati o sono in produzione di massa in questi due anni. La ricarica rapida da 800 V sta diventando la soluzione più diffusa sul mercato; CITIC Securities prevede che entro il 2025 il numero di modelli di ricarica rapida ad alto voltaggio raggiungerà i 5,18 milioni e il tasso di penetrazione aumenterà dall'attuale poco più del 10% al 34%. Questo diventerà il principale motore di crescita del mercato della ricarica rapida ad alto voltaggio e si prevede che le aziende a monte ne trarranno diretto beneficio. Secondo le informazioni pubbliche, il modulo di ricarica è il componente principale della pila di ricarica e rappresenta circa il 50% del costo totale della pila di ricarica; tra questi, il dispositivo di potenza a semiconduttore rappresenta il 30% del costo del modulo di ricarica, ovvero il modulo di potenza a semiconduttore rappresenta circa il 15% del costo della pila di ricarica e diventerà la principale catena beneficiaria nel processo di sviluppo del mercato delle pile di ricarica. Attualmente, i dispositivi di potenza utilizzati nelle stazioni di ricarica sono principalmente IGBT e MOSFET, entrambi prodotti a base di Si, e lo sviluppo di stazioni di ricarica per la ricarica rapida in corrente continua ha imposto requisiti più elevati per i dispositivi di potenza. Per rendere la ricarica delle auto veloce quanto un rifornimento di carburante presso una stazione di servizio, le case automobilistiche sono attivamente alla ricerca di materiali in grado di migliorarne l'efficienza, e il carburo di silicio è attualmente il leader. Il carburo di silicio offre i vantaggi di resistenza alle alte temperature, resistenza all'alta pressione, elevata potenza, ecc., che possono migliorare l'efficienza di conversione energetica e ridurre il volume di produzione. La maggior parte dei veicoli elettrici utilizza sistemi di ricarica a corrente alternata (CA) integrati, che richiedono diverse ore per una ricarica completa. L'utilizzo di potenze elevate (come 30 kW e oltre) per realizzare una ricarica rapida dei veicoli elettrici è diventata la prossima importante direzione nella progettazione delle colonnine di ricarica. Nonostante i vantaggi delle pile di ricarica ad alta potenza, queste presentano anche numerose sfide, come la necessità di realizzare operazioni di commutazione ad alta potenza e alta frequenza e il calore generato dalle perdite di conversione. Tuttavia, i prodotti SiC MOSFET e diodi presentano caratteristiche di elevata resistenza ad alta tensione, elevata resistenza alle alte temperature e elevata frequenza di commutazione, che possono essere ben utilizzate nei moduli di pile di ricarica. Rispetto ai tradizionali dispositivi a base di silicio, i moduli in carburo di silicio possono aumentare la potenza di uscita delle pile di ricarica di quasi il 30% e ridurre le perdite fino al 50%. Allo stesso tempo, i dispositivi in ​​carburo di silicio possono anche migliorare la stabilità delle pile di ricarica. Per le pile di ricarica, il costo è ancora uno dei fattori che ne limitano lo sviluppo, quindi la densità di potenza delle pile di ricarica è molto importante e i dispositivi SiC sono la chiave per ottenere un'elevata densità di potenza. Essendo dispositivi ad alta tensione, alta velocità e alta corrente, i dispositivi in ​​carburo di silicio semplificano la struttura circuitale del modulo di ricarica della pila in corrente continua, aumentano il livello di potenza unitario e aumentano significativamente la densità di potenza, il che apre la strada alla riduzione dei costi di sistema della pila di ricarica. Dal punto di vista dei costi a lungo termine e dell'efficienza d'uso, le pile di ricarica ad alta potenza che utilizzano dispositivi SiC apriranno enormi opportunità di mercato. Secondo i dati di CITIC Securities, attualmente il tasso di penetrazione dei dispositivi in ​​carburo di silicio nelle nuove colonnine di ricarica per veicoli energetici è pari solo al 10% circa, il che lascia ampio spazio anche alle colonnine di ricarica ad alta potenza. In qualità di fornitore leader nel settore della ricarica in corrente continua, MIDA Power ha sviluppato e rilasciato il modulo di ricarica con la più elevata densità di potenza, il primo modulo di ricarica con grado di protezione IP65 e tecnologia di canalizzazione dell'aria indipendenti. Grazie a un solido team di ricerca e sviluppo e a un approccio orientato al mercato, MIDA Power ha dedicato molti sforzi e sviluppato con successo il modulo di ricarica SiC ad alta efficienza da 40 kW. Con un'efficienza di picco sbalorditiva, superiore al 97%, e un intervallo di tensione di ingresso estremamente ampio, da 150 V CC a 1000 V CC, il modulo di ricarica SiC da 40 kW soddisfa quasi tutti gli standard di ingresso a livello mondiale, consentendo al contempo un notevole risparmio energetico. Con la rapida crescita del numero di stazioni di ricarica, si ritiene che i MOSFET SiC e il modulo di ricarica SiC da 40 kW di MIDA Power saranno sempre più utilizzati nelle stazioni di ricarica che richiedono una maggiore densità di potenza in futuro.