EV துறையில் SiC இன் நன்மைகள்

பரந்த-பேண்ட்கேப் (WBG) குறைக்கடத்தி பொருளாக,SiC's பரந்த ஆற்றல் வேறுபாடு பாரம்பரிய Si உடன் ஒப்பிடும்போது அதிக வெப்ப மற்றும் மின்னணு பண்புகளை அளிக்கிறது. இந்த அம்சம் சக்தி சாதனங்களை அதிக வெப்பநிலை, அதிர்வெண்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களில் இயங்கச் செய்கிறது.

SiCமின்சார வாகன பயன்பாடுகள் மற்றும் பிற மின்னணு மற்றும் மின் தயாரிப்புகளில் ஆற்றல் திறன் பெரும்பாலும் பொருள் காரணமாக உள்ளது. Si உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​SiC பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. 10 மடங்கு மின்கடத்தா முறிவு புல வலிமை;

2. எலக்ட்ரான் செறிவு வேகத்தை விட 2 மடங்கு;

3. 3 மடங்கு ஆற்றல் இசைக்குழு இடைவெளி;

4. 3 மடங்கு அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன்;

சுருக்கமாக, இயக்க மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​நன்மைகள்SiCஇன்னும் தெளிவாக ஆக. Si உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​600V சுவிட்சுகளை விட 1200V SiC சுவிட்சுகள் அதிக நன்மை பயக்கும். இந்த பண்பு SiC பவர் ஸ்விட்ச்சிங் சாதனங்களின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு வழிவகுத்தது, இதன் மூலம் மின்சார வாகனங்களின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது, அவற்றின் சார்ஜிங் கருவிகள் மற்றும் ஆற்றல் உள்கட்டமைப்பு, கார் உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் முதல் அடுக்கு சப்ளையர்களுக்கான முதல் தேர்வாக SiC ஆனது.

ஆனால் 300V மற்றும் அதற்கும் குறைவான மின்னழுத்த சூழலில்,SiCஇன் நன்மைகள் ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை. இந்த வழக்கில், மற்றொரு பரந்த-பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி, காலியம் நைட்ரைடு (GaN), அதிக பயன்பாட்டு திறனைக் கொண்டிருக்கலாம்.

வரம்பு மற்றும் செயல்திறன்

ஒரு முக்கிய வேறுபாடுSiCSi உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​SiC இன் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, குறைந்த மின் இழப்பு, அதிக இயக்க அதிர்வெண் மற்றும் அதிக இயக்க வெப்பநிலை ஆகியவற்றின் காரணமாக அதன் உயர் கணினி-நிலை செயல்திறன் உள்ளது. இதன் பொருள், ஒரு முறை சார்ஜ் செய்தால் அதிக ஓட்டுநர் வரம்பு, சிறிய பேட்டரி அளவுகள் மற்றும் வேகமான ஆன்-போர்டு சார்ஜர் (OBC) சார்ஜிங் நேரங்கள்.

மின்சார வாகனங்களின் உலகில், பெட்ரோல் என்ஜின்களுக்கு மாற்றாக இருக்கும் மின்சார டிரைவ் டிரெய்ன்களுக்கான இழுவை இன்வெர்ட்டர்களில் மிகப்பெரிய வாய்ப்பு உள்ளது. நேரடி மின்னோட்டம் (டிசி) இன்வெர்ட்டரில் பாயும் போது, ​​மாற்றப்பட்ட மாற்று மின்னோட்டம் (ஏசி) மோட்டார் இயங்க உதவுகிறது, சக்கரங்கள் மற்றும் பிற மின்னணு கூறுகளை இயக்குகிறது. ஏற்கனவே உள்ள Si சுவிட்ச் தொழில்நுட்பத்தை மேம்பட்டதாக மாற்றுகிறதுSiC சில்லுகள்இன்வெர்ட்டரில் உள்ள ஆற்றல் இழப்பைக் குறைக்கிறது மற்றும் வாகனங்கள் கூடுதல் வரம்பை வழங்க உதவுகிறது.

எனவே, படிவக் காரணி, இன்வெர்ட்டர் அல்லது DC-DC தொகுதியின் அளவு, செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மை போன்ற குணாதிசயங்கள் முக்கியக் கருத்தாக மாறும்போது SiC MOSFET ஒரு கட்டாய வணிகக் காரணியாக மாறுகிறது. வடிவமைப்பு பொறியாளர்கள் இப்போது பல்வேறு இறுதிப் பயன்பாடுகளுக்கு சிறிய, இலகுவான மற்றும் அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்ட ஆற்றல் தீர்வுகளைக் கொண்டுள்ளனர். உதாரணமாக டெஸ்லாவை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். நிறுவனத்தின் முந்தைய தலைமுறை மின்சார வாகனங்கள் Si IGBT ஐப் பயன்படுத்தினாலும், நிலையான செடான் சந்தையின் எழுச்சி அவர்களை முதலில் தொழில்துறையான மாடல் 3 இல் SiC MOSFET ஐப் பின்பற்றத் தூண்டியது.

சக்தி முக்கிய காரணியாகும்

SiC'இன் பொருள் பண்புகள் அதிக வெப்பநிலை, உயர் மின்னோட்டங்கள் மற்றும் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட உயர்-சக்தி பயன்பாடுகளுக்கான முதல் தேர்வாக அமைகிறது. SiC சாதனங்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியில் செயல்பட முடியும் என்பதால், இது மின்சார வாகன மின்னணு மற்றும் மின் அமைப்புகளுக்கான சிறிய வடிவ காரணிகளை செயல்படுத்த முடியும். கோல்ட்மேன் சாச்ஸின் கூற்றுப்படி, SiC இன் அசாதாரண செயல்திறன் மின்சார வாகனங்களின் உற்பத்தி மற்றும் உரிமைச் செலவுகளை ஒரு வாகனத்திற்கு கிட்டத்தட்ட $2,000 குறைக்கலாம்.

சில மின்சார வாகனங்களில் பேட்டரி திறன் ஏற்கனவே கிட்டத்தட்ட 100kWh ஐ எட்டியுள்ளது, மேலும் அதிக வரம்புகளை அடைவதற்கான தொடர்ச்சியான அதிகரிப்புக்கான திட்டங்களுடன், எதிர்கால தலைமுறையினர் அதன் கூடுதல் செயல்திறன் மற்றும் அதிக சக்தியைக் கையாளும் திறனுக்காக SiC ஐ பெரிதும் நம்புவார்கள் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. மறுபுறம், இரண்டு கதவு நுழைவு-நிலை மின்சார வாகனங்கள், PHEV அல்லது 20kWh அல்லது சிறிய பேட்டரி அளவுகளைப் பயன்படுத்தும் இலகுரக மின்சார வாகனங்கள் போன்ற குறைந்த சக்தி கொண்ட வாகனங்களுக்கு, Si IGBT மிகவும் சிக்கனமான தீர்வாகும்.

உயர் மின்னழுத்த இயக்க சூழல்களில் மின் இழப்புகள் மற்றும் கார்பன் உமிழ்வைக் குறைக்க, தொழில்துறை மற்ற பொருட்களை விட SiC ஐப் பயன்படுத்துவதை அதிகளவில் விரும்புகிறது. உண்மையில், பல மின்சார வாகன பயனர்கள் தங்கள் அசல் Si தீர்வுகளை புதிய SiC சுவிட்சுகளுடன் மாற்றியுள்ளனர், இது கணினி மட்டத்தில் SiC தொழில்நுட்பத்தின் வெளிப்படையான நன்மைகளை மேலும் உறுதிப்படுத்துகிறது.