Kaluwihan SiC ing industri EV

Minangka bahan semikonduktor wide-bandgap (WBG),SiC's prabédan energi luwih akeh menehi sifat termal lan elektronik luwih dhuwur dibandhingake Si tradisional. Fitur iki ngidini piranti daya bisa digunakake ing suhu, frekuensi lan voltase sing luwih dhuwur.

SiCEfisiensi energi ing aplikasi kendaraan listrik lan produk elektronik lan listrik liyane amarga materi kasebut dhewe. Dibandhingake karo Si, SiC nduweni karakteristik ing ngisor iki:

1. 10 kaping kekuatan lapangan risak dielektrik;

2. 2 kaping kacepetan saturasi elektron;

3. 3 kaping longkangan band energi;

4. 3 kaping luwih konduktivitas termal;

Ing cendhak, minangka voltase operasi mundhak, kaluwihan sakaSiCdadi luwih ketok. Dibandhingake karo Si, 1200V SiC ngalih luwih mupangati saka 600V ngalih. Karakteristik iki nyebabake aplikasi piranti switching daya SiC sing nyebar, saengga bisa ningkatake efisiensi kendaraan listrik, peralatan pangisi daya lan infrastruktur energi, nggawe SiC dadi pilihan pertama kanggo produsen mobil lan pemasok tingkat pertama.

Nanging ing lingkungan voltase kurang saka 300V lan ngisor,SiCKauntungané relatif cilik. Ing kasus iki, semikonduktor wide-bandgap liyane, Gallium Nitride (GaN), bisa uga duwe potensial aplikasi sing luwih gedhe.

Range lan efisiensi

A prabédan tombol sakaSiCdibandhingake karo Si yaiku efisiensi tingkat sistem sing luwih dhuwur, amarga Kapadhetan daya sing luwih gedhe SiC, mundhut daya sing luwih murah, frekuensi operasi sing luwih dhuwur lan suhu operasi sing luwih dhuwur. Iki tegese jarak nyopir sing luwih dhuwur ing siji pangisian daya, ukuran baterei sing luwih cilik lan wektu pangisi daya on-board (OBC) sing luwih cepet.

Ing jagad kendharaan listrik, salah sawijining kesempatan paling gedhe yaiku inverter traksi kanggo drivetrains listrik sing dadi alternatif kanggo mesin bensin. Nalika arus langsung (DC) mili menyang inverter, arus bolak-balik (AC) sing diowahi mbantu motor mlaku, nguwasani roda lan komponen elektronik liyane. Ngganti ana teknologi ngalih Si karo majengKripik SiCnyuda mundhut energi ing inverter lan mbisakake kendaraan kanggo nyedhiyani sawetara tambahan.

Mulane, SiC MOSFET dadi faktor komersial milutaken nalika ciri kayata faktor wangun, ukuran inverter utawa modul DC-DC, efficiency lan linuwih dadi pertimbangan utama. Insinyur desain saiki duwe solusi daya sing luwih cilik, luwih entheng, lan luwih irit energi kanggo macem-macem aplikasi pungkasan. Njupuk Tesla contone. Nalika kendharaan listrik generasi sadurunge perusahaan nggunakake Si IGBT, kenaikan pasar sedan standar nyebabake dheweke nggunakake SiC MOSFET ing Model 3, minangka industri pisanan.

Daya minangka faktor kunci

SiCSifat-sifat material ndadekake pilihan pisanan kanggo aplikasi daya dhuwur kanthi suhu dhuwur, arus dhuwur lan konduktivitas termal sing dhuwur. Amarga piranti SiC bisa digunakake kanthi kapadhetan daya sing luwih dhuwur, bisa ngaktifake faktor bentuk sing luwih cilik kanggo sistem elektronik lan listrik kendaraan listrik. Miturut Goldman Sachs, efisiensi luar biasa SiC bisa nyuda biaya manufaktur lan kepemilikan kendaraan listrik nganti meh $ 2,000 saben kendaraan.

Kanthi kapasitas baterei wis meh 100kWh ing sawetara kendharaan listrik, lan rencana kanggo nambah terus kanggo entuk kisaran sing luwih dhuwur, generasi ngarep ngarep-arep bakal gumantung banget marang SiC kanggo nambah efisiensi lan kemampuan kanggo nangani daya sing luwih dhuwur. Ing sisih liya, kanggo kendharaan listrik sing luwih murah kayata kendharaan listrik tingkat entri rong lawang, PHEV, utawa kendaraan listrik ringan sing nggunakake ukuran baterei 20kWh utawa luwih cilik, Si IGBT minangka solusi sing luwih ekonomis.

Kanggo nyilikake kerugian daya lan emisi karbon ing lingkungan operasi voltase dhuwur, industri saya luwih milih nggunakake SiC tinimbang bahan liyane. Nyatane, akeh pangguna kendaraan listrik wis ngganti solusi Si asli karo saklar SiC anyar, sing luwih validasi keuntungan teknologi SiC sing jelas ing tingkat sistem.