EV उद्योगमा SiC को फाइदाहरू

वाइड-ब्यान्डग्याप (WBG) अर्धचालक सामग्रीको रूपमा,SiC's फराकिलो ऊर्जा भिन्नताले यसलाई परम्परागत Si को तुलनामा उच्च थर्मल र इलेक्ट्रोनिक गुणहरू दिन्छ। यो सुविधाले पावर उपकरणहरूलाई उच्च तापक्रम, फ्रिक्वेन्सी र भोल्टेजहरूमा सञ्चालन गर्न सक्षम बनाउँछ।

SiCविद्युतीय सवारी साधन र अन्य इलेक्ट्रोनिक र बिजुली उत्पादनहरूमा ऊर्जा दक्षता धेरै हदसम्म सामग्रीको कारणले हो। Si को तुलनामा, SiC मा निम्न विशेषताहरू छन्:

1. 10 गुणा डाइलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन क्षेत्र बल;

२. २ गुणा इलेक्ट्रोन संतृप्ति गति;

3. ऊर्जा ब्यान्ड ग्यापको 3 गुणा;

4. 3 गुणा उच्च थर्मल चालकता;

छोटकरीमा, अपरेटिङ भोल्टेज बढ्दै जाँदा, फाइदाहरूSiCथप स्पष्ट हुनुहोस्। Si को तुलनामा, 1200V SiC स्विचहरू 600V स्विचहरू भन्दा बढी फाइदाजनक छन्। यस विशेषताले SiC पावर स्विचिङ उपकरणहरूको व्यापक प्रयोगको नेतृत्व गरेको छ, जसले गर्दा विद्युतीय सवारी साधनहरूको दक्षता, तिनीहरूको चार्जिङ उपकरण र ऊर्जा पूर्वाधारमा उल्लेखनीय सुधार भएको छ, जसले SiC लाई कार निर्माताहरू र पहिलो-स्तरीय आपूर्तिकर्ताहरूको लागि पहिलो रोजाइ बनायो।

तर 300V र तलको कम भोल्टेज वातावरणमा,SiCको फाइदा अपेक्षाकृत सानो छ। यस अवस्थामा, अर्को फराकिलो-ब्यान्डग्याप सेमीकन्डक्टर, ग्यालियम नाइट्राइड (GaN), अधिक आवेदन क्षमता हुन सक्छ।

दायरा र दक्षता

को एक प्रमुख भिन्नताSiCSi को तुलनामा यसको उच्च प्रणाली-स्तर दक्षता हो, जुन SiC को अधिक ऊर्जा घनत्व, कम पावर हानि, उच्च सञ्चालन आवृत्ति र उच्च सञ्चालन तापमानको कारण हो। यसको मतलब एकल चार्जमा उच्च ड्राइभिङ दायरा, सानो ब्याट्री आकार र छिटो अन-बोर्ड चार्जर (OBC) चार्ज समय।

विद्युतीय सवारीसाधनको संसारमा, सबैभन्दा ठूलो अवसर भनेको पेट्रोल इन्जिनको विकल्पमा रहेका विद्युतीय ड्राइभट्रेनको लागि कर्षण इन्भर्टरहरूमा छ। जब प्रत्यक्ष प्रवाह (DC) इन्भर्टरमा प्रवाह हुन्छ, रूपान्तरित वैकल्पिक करन्ट (AC) ले मोटर चलाउन, पाङ्ग्रा र अन्य इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू चलाउन मद्दत गर्दछ। अवस्थित Si स्विच टेक्नोलोजीलाई उन्नतसँग प्रतिस्थापन गर्दैSiC चिप्सइन्भर्टरमा ऊर्जा हानि कम गर्छ र सवारी साधनहरूलाई थप दायरा प्रदान गर्न सक्षम बनाउँछ।

तसर्थ, SiC MOSFET एक बाध्यकारी व्यावसायिक कारक बन्छ जब विशेषताहरू जस्तै फारम कारक, इन्भर्टरको आकार वा DC-DC मोड्युल, दक्षता र विश्वसनीयता प्रमुख विचारहरू हुन्छन्। डिजाइन इन्जिनियरहरूसँग अब विभिन्न प्रकारका अन्त अनुप्रयोगहरूको लागि साना, हल्का, र अधिक ऊर्जा-कुशल पावर समाधानहरू छन्। उदाहरणका लागि टेस्लालाई लिनुहोस्। कम्पनीका अघिल्लो पुस्ताका विद्युतीय सवारी साधनहरूले Si IGBT प्रयोग गर्दा, मानक सेडान बजारको वृद्धिले उनीहरूलाई SIC MOSFET मोडेल 3 मा अपनाउन प्रेरित गर्‍यो, जुन उद्योग पहिलो हो।

शक्ति मुख्य कारक हो

SiCको भौतिक गुणहरूले यसलाई उच्च तापक्रम, उच्च प्रवाह र उच्च थर्मल चालकताको साथ उच्च-शक्ति अनुप्रयोगहरूको लागि पहिलो छनौट बनाउँछ। किनकी SiC यन्त्रहरूले उच्च पावर घनत्वहरूमा काम गर्न सक्छ, यसले विद्युतीय वाहन इलेक्ट्रोनिक र विद्युतीय प्रणालीहरूको लागि सानो फारम कारकहरू सक्षम गर्न सक्छ। Goldman Sachs का अनुसार SiC को असाधारण दक्षताले विद्युतीय सवारी साधनको निर्माण र स्वामित्व लागत प्रति गाडी $2,000 ले घटाउन सक्छ।

केही विद्युतीय सवारी साधनहरूमा ब्याट्री क्षमता पहिले नै लगभग 100kWh सम्म पुगिसकेको छ, र उच्च दायराहरू प्राप्त गर्न निरन्तर वृद्धि गर्ने योजनाहरू छन्, भविष्यका पुस्ताहरूले यसको थप दक्षता र उच्च शक्ति ह्यान्डल गर्ने क्षमताको लागि SiC मा धेरै निर्भर हुने अपेक्षा गरिएको छ। अर्कोतर्फ, दुई-ढोका प्रवेश-स्तर विद्युतीय सवारी साधनहरू, PHEV, वा 20kWh वा सानो ब्याट्री साइज प्रयोग गरी हल्का-ड्युटी विद्युतीय सवारीहरू जस्ता तल्लो शक्तिका सवारीहरूका लागि, Si IGBT एक अधिक किफायती समाधान हो।

उच्च-भोल्टेज अपरेटिङ वातावरणमा बिजुली घाटा र कार्बन उत्सर्जनलाई कम गर्न, उद्योगले अन्य सामग्रीहरूमा SiC को प्रयोगलाई बढ्दो पक्षमा राख्दैछ। वास्तवमा, धेरै विद्युतीय सवारी प्रयोगकर्ताहरूले नयाँ SiC स्विचहरूसँग आफ्नो मौलिक Si समाधानहरू प्रतिस्थापन गरेका छन्, जसले प्रणाली स्तरमा SiC प्रविधिको स्पष्ट फाइदाहरूलाई पुष्टि गर्दछ।