Rumah > Berita > berita industri

Keuntungan SiC di industri EV

2024-05-06

Sebagai bahan semikonduktor wide-bandgap (WBG),SiC'Perbedaan energi yang lebih besar memberikan sifat termal dan elektronik yang lebih tinggi dibandingkan Si tradisional. Fitur ini memungkinkan perangkat listrik beroperasi pada suhu, frekuensi, dan voltase yang lebih tinggi.

SiCEfisiensi energi dalam aplikasi kendaraan listrik dan produk elektronik dan listrik lainnya sebagian besar disebabkan oleh material itu sendiri. Dibandingkan dengan Si, SiC memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. 10 kali kekuatan medan kerusakan dielektrik;

2. 2 kali kecepatan saturasi elektron;

3. 3 kali celah pita energi;

4. Konduktivitas termal 3 kali lebih tinggi;

Singkatnya, seiring dengan meningkatnya tegangan operasi, keuntungannyaSiCmenjadi lebih jelas. Dibandingkan dengan Si, sakelar SiC 1200V lebih menguntungkan daripada sakelar 600V. Karakteristik ini menyebabkan meluasnya penerapan perangkat peralihan daya SiC, sehingga secara signifikan meningkatkan efisiensi kendaraan listrik, peralatan pengisian daya, dan infrastruktur energinya, menjadikan SiC pilihan pertama bagi produsen mobil dan pemasok tingkat pertama.

Namun di lingkungan bertegangan rendah 300V ke bawah,SiCKeuntungannya relatif kecil. Dalam hal ini, semikonduktor celah pita lebar lainnya, Gallium Nitrida (GaN), mungkin memiliki potensi penerapan yang lebih besar.


Jangkauan dan efisiensi

Perbedaan utama dariSiCdibandingkan dengan Si adalah efisiensi tingkat sistemnya yang lebih tinggi, hal ini disebabkan oleh kepadatan daya SiC yang lebih besar, kehilangan daya yang lebih rendah, frekuensi pengoperasian yang lebih tinggi, dan suhu pengoperasian yang lebih tinggi. Hal ini berarti jangkauan berkendara yang lebih jauh dengan sekali pengisian daya, ukuran baterai yang lebih kecil, dan waktu pengisian daya on-board charger (OBC) yang lebih cepat.

Dalam dunia kendaraan listrik, salah satu peluang terbesar terletak pada inverter traksi untuk drivetrain listrik yang menjadi alternatif pengganti mesin bensin. Ketika arus searah (DC) mengalir ke inverter, arus bolak-balik (AC) yang diubah membantu motor berjalan, memberi daya pada roda dan komponen elektronik lainnya. Menggantikan teknologi saklar Si yang ada dengan yang canggihchip SiCmengurangi kehilangan energi pada inverter dan memungkinkan kendaraan memberikan jangkauan tambahan.

Oleh karena itu, SiC MOSFET menjadi faktor komersial yang menarik ketika karakteristik seperti faktor bentuk, ukuran inverter atau modul DC-DC, efisiensi dan keandalan menjadi pertimbangan utama. Insinyur desain kini memiliki solusi daya yang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih hemat energi untuk berbagai aplikasi akhir. Ambil Tesla misalnya. Meskipun kendaraan listrik generasi sebelumnya menggunakan Si IGBT, kebangkitan pasar sedan standar mendorong mereka untuk mengadopsi SiC MOSFET pada Model 3, yang pertama di industri.


Kekuatan adalah faktor kuncinya

SiCSifat materialnya menjadikannya pilihan pertama untuk aplikasi daya tinggi dengan suhu tinggi, arus tinggi, dan konduktivitas termal tinggi. Karena perangkat SiC dapat beroperasi pada kepadatan daya yang lebih tinggi, perangkat ini dapat mengaktifkan faktor bentuk yang lebih kecil untuk sistem elektronik dan kelistrikan kendaraan listrik. Menurut Goldman Sachs, efisiensi luar biasa SiC dapat mengurangi biaya produksi dan kepemilikan kendaraan listrik hingga hampir $2.000 per kendaraan.

Dengan kapasitas baterai yang sudah mencapai hampir 100kWh di beberapa kendaraan listrik, dan rencana peningkatan berkelanjutan untuk mencapai jangkauan yang lebih tinggi, generasi mendatang diperkirakan akan sangat bergantung pada SiC untuk menambah efisiensi dan kemampuannya dalam menangani daya yang lebih tinggi. Di sisi lain, untuk kendaraan berdaya rendah seperti kendaraan listrik entry-level dua pintu, PHEV, atau kendaraan listrik ringan yang menggunakan baterai berukuran 20kWh atau lebih kecil, Si IGBT adalah solusi yang lebih ekonomis.

Untuk meminimalkan kehilangan daya dan emisi karbon di lingkungan pengoperasian bertegangan tinggi, industri semakin memilih penggunaan SiC dibandingkan material lainnya. Faktanya, banyak pengguna kendaraan listrik telah mengganti solusi Si asli mereka dengan sakelar SiC baru, yang semakin memvalidasi keunggulan teknologi SiC pada tingkat sistem.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept