Buntáistí SiC sa tionscal EV

Mar ábhar leathsheoltóra leathanbhanda (WBG),SiC's difríocht fuinnimh níos leithne tugann sé airíonna teirmeacha agus leictreonacha níos airde i gcomparáid le Si traidisiúnta. Cuireann an ghné seo ar chumas feistí cumhachta oibriú ag teochtaí, minicíochtaí agus voltais níos airde.

SiCTá éifeachtacht fuinnimh in iarratais feithiclí leictreacha agus táirgí leictreonacha agus leictreacha eile den chuid is mó mar gheall ar an ábhar féin. I gcomparáid le Si, tá na tréithe seo a leanas ag SiC:

1. 10 n-uaire an neart réimse miondealú tréleictreach;

2. 2 uair an luas saturation leictreon;

3. 3 huaire an bhearna banna fuinnimh;

4. seoltacht teirmeach 3 huaire níos airde;

I mbeagán focal, de réir mar a mhéadaíonn an voltas oibriúcháin, buntáistí a bhaineann leSiCéirí níos soiléire. I gcomparáid le Si, tá lasca 1200V SiC níos mó buntáistí ná lasca 600V. Tá an tréith seo mar thoradh ar fheidhmiú forleathan gléasanna lasctha cumhachta SiC, rud a chuir feabhas mór ar éifeachtúlacht feithiclí leictreacha, a dtrealamh luchtaithe agus a mbonneagar fuinnimh, rud a fhágann gurb é SiC an chéad rogha do mhonaróirí gluaisteán agus soláthraithe den chéad chiseal.

Ach i dtimpeallachtaí íseal-voltais de 300V agus thíos,SiCTá buntáistí sách beag. Sa chás seo, d'fhéadfadh go mbeadh acmhainneacht iarratais níos mó ag leathsheoltóir leathanbhanda eile, Gallium Nitride (GaN).

Raon agus éifeachtúlacht

Difríocht lárnach deSiCi gcomparáid le Si tá a éifeachtacht níos airde ar leibhéal an chórais, atá mar gheall ar dhlús cumhachta níos mó SiC, caillteanais cumhachta níos ísle, minicíocht oibriúcháin níos airde agus teocht oibriúcháin níos airde. Ciallaíonn sé seo raon tiomána níos airde ar aon mhuirear, méideanna ceallraí níos lú agus amanna muirir charger ar bord (OBC) níos tapúla.

I saol na bhfeithiclí leictreacha, tá ceann de na deiseanna is mó ag inverters tarraingthe do thraenacha tiomána leictreacha atá mar mhalairt ar innill gásailín. Nuair a shreabhann sruth díreach (DC) isteach san inverter, cabhraíonn an sruth ailtéarnach tiontaithe (AC) leis an mótar rith, ag tiomáint na rothaí agus comhpháirteanna leictreonacha eile. Teicneolaíocht chun cinn a chur in ionad na teicneolaíochta lasc Si atá ann cheana féinSliseanna SiClaghdaítear caillteanais fuinnimh san inverter agus cuireann sé ar chumas feithiclí raon breise a sholáthar.

Mar sin, bíonn SiC MOSFET ina fhachtóir láidir tráchtála nuair a thagann tréithe mar fhachtóir foirme, méid an mhodúil inverter nó DC-DC, éifeachtúlacht agus iontaofacht chun bheith ina bpríomhbhreithnithe. Tá réitigh chumhachta níos lú, níos éadroime agus níos tíosaí ar fhuinneamh ag innealtóirí dearaidh anois le haghaidh feidhmeanna deiridh éagsúla. Tóg Tesla mar shampla. Cé gur bhain na glúine feithiclí leictreacha roimhe seo úsáid as Si IGBT, spreag ardú an mhargaidh sedan caighdeánach dóibh SiC MOSFET a ghlacadh sa Samhail 3, tionscal ar dtús.

Is é an chumhacht an príomhfhachtóir

SiCMar gheall ar airíonna ábharacha is é an chéad rogha é d'fheidhmchláir ardchumhachta a bhfuil teocht ard, sruthanna arda agus seoltacht teirmeach ard acu. Toisc gur féidir le feistí SiC oibriú ag dlús cumhachta níos airde, is féidir leis fachtóirí foirme níos lú a chumasú do chórais leictreonacha agus leictreacha feithiclí leictreacha. De réir Goldman Sachs, is féidir le héifeachtacht urghnách SiC costais déantúsaíochta agus úinéireachta feithiclí leictreacha a laghdú beagnach $2,000 in aghaidh na feithicle.

Le cumas ceallraí beagnach 100kWh cheana féin i roinnt feithiclí leictreacha, agus pleananna le haghaidh méaduithe leanúnacha chun raonta níos airde a bhaint amach, táthar ag súil go mbeidh na glúnta atá le teacht ag brath go mór ar SiC as a éifeachtúlacht bhreise agus a chumas chun cumhacht níos airde a láimhseáil. Ar an láimh eile, le haghaidh feithiclí cumhachta níos ísle ar nós feithiclí leictreacha dhá-doras leibhéal iontrála, PHEV, nó feithiclí leictreacha éadroma a úsáideann 20kWh nó méideanna ceallraí níos lú, is réiteach níos eacnamaí iad Si IGBT.

Chun caillteanais chumhachta agus astuithe carbóin a íoslaghdú i dtimpeallachtaí oibriúcháin ardvoltais, tá an tionscal i bhfabhar úsáid SiC níos mó ná ábhair eile. Go deimhin, tá go leor úsáideoirí feithiclí leictreacha tar éis lasca SiC nua a chur in ionad a gcuid réitigh Si bunaidh, rud a bhailíochtaíonn buntáistí soiléire teicneolaíochta SiC ag leibhéal an chórais.