Предности СиЦ-а у ЕВ индустрији

Као полупроводнички материјал са широким појасом (ВБГ),СиЦ'Шира енергетска разлика даје му већа термичка и електронска својства у поређењу са традиционалним Си. Ова карактеристика омогућава енергетским уређајима да раде на вишим температурама, фреквенцијама и напонима.

СиЦЕнергетска ефикасност у апликацијама на електричним возилима и другим електронским и електричним производима је у великој мери последица самог материјала. У поређењу са Си, СиЦ има следеће карактеристике:

1. 10 пута јачина поља диелектричног пробоја;

2. 2 пута већа брзина засићења електрона;

3. 3 пута енергетски појас;

4. 3 пута већа топлотна проводљивост;

Укратко, како се радни напон повећава, предности одСиЦпостати очигледнији. У поређењу са Си, 1200В СиЦ прекидачи су повољнији од прекидача на 600В. Ова карактеристика је довела до широке примене СиЦ уређаја за пребацивање снаге, чиме је значајно побољшана ефикасност електричних возила, њихове опреме за пуњење и енергетске инфраструктуре, чинећи СиЦ првим избором за произвођаче аутомобила и првостепене добављаче.

Али у окружењима ниског напона од 300В и испод,СиЦПредности су релативно мале. У овом случају, други полупроводник широког појаса, галијум нитрид (ГаН), може имати већи потенцијал примене.

Домет и ефикасност

Кључна разлика одСиЦу поређењу са Си је његова већа ефикасност на нивоу система, што је последица веће густине снаге СиЦ-а, нижих губитака енергије, веће радне фреквенције и веће радне температуре. То значи већи домет вожње са једним пуњењем, мање величине батерија и брже време пуњења уграђеног пуњача (ОБЦ).

У свету електричних возила, једна од највећих могућности лежи у вучним претварачима за електричне погоне који су алтернатива бензинским моторима. Када једносмерна струја (ДЦ) тече у претварач, претворена наизменична струја (АЦ) помаже мотору да ради, напајајући точкове и друге електронске компоненте. Замена постојеће Си свитцх технологије напредномСиЦ чиповисмањује губитке енергије у инвертеру и омогућава возилима да обезбеде додатни домет.

Стога, СиЦ МОСФЕТ постаје убедљив комерцијални фактор када карактеристике као што су фактор форме, величина претварача или ДЦ-ДЦ модула, ефикасност и поузданост постану кључни фактори. Инжењери дизајна сада имају мања, лакша и енергетски ефикаснија решења за напајање за разне крајње примене. Узмимо Теслу за пример. Док су претходне генерације електричних возила компаније користиле Си ИГБТ, успон тржишта стандардних седана подстакао их је да усвоје СиЦ МОСФЕТ у Модел 3, први у индустрији.

Моћ је кључни фактор

СиЦСвојства материјала чине га првим избором за апликације велике снаге са високим температурама, великим струјама и високом топлотном проводљивошћу. Пошто СиЦ уређаји могу да раде на већим густинама снаге, то може омогућити мање факторе облика за електронске и електричне системе електричних возила. Према Голдман Сацхсу, изванредна ефикасност СиЦ-а може смањити трошкове производње и власништва електричних возила за скоро 2.000 долара по возилу.

Са капацитетом батерије који већ достиже скоро 100 кВх у неким електричним возилима, и плановима за континуирано повећање ради постизања већег домета, очекује се да ће се будуће генерације у великој мери ослањати на СиЦ због његове додатне ефикасности и способности да се носи са већом снагом. С друге стране, за возила мање снаге као што су електрична возила са двоје врата, ПХЕВ или лака електрична возила која користе 20кВх или мање величине батерија, Си ИГБТ су економичније решење.

Да би се смањили губици енергије и емисије угљеника у радним окружењима високог напона, индустрија све више фаворизује употребу СиЦ у односу на друге материјале. У ствари, многи корисници електричних возила заменили су своја оригинална Си решења новим СиЦ прекидачима, што додатно потврђује очигледне предности СиЦ технологије на нивоу система.