EV လုပ်ငန်းတွင် SiC ၏ အားသာချက်များ

wide-bandgap (WBG) semiconductor material အဖြစ်၊SiC'ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော စွမ်းအင်ကွာခြားချက်သည် သမားရိုးကျ Si နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အပူနှင့် အီလက်ထရွန်နစ် ဂုဏ်သတ္တိများ ပိုမိုမြင့်မားစေသည်။ ဤအင်္ဂါရပ်သည် ပိုမိုမြင့်မားသော အပူချိန်၊ ကြိမ်နှုန်းနှင့် ဗို့အားများ တွင် ပါဝါစက်ပစ္စည်းများကို လည်ပတ်နိုင်စေပါသည်။

SiCလျှပ်စစ်ကား အသုံးချမှုများနှင့် အခြားသော အီလက်ထရွန်နစ်နှင့် လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများတွင် စွမ်းအင်ထိရောက်မှုမှာ ပစ္စည်းကိုယ်တိုင်ကြောင့်ဖြစ်သည်။ Si နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက SiC တွင်အောက်ပါလက္ခဏာများရှိသည်။

1. dielectric ပြိုကွဲမှုနယ်ပယ်အား 10 ဆ၊

2. အီလက်ထရွန် saturation အမြန်နှုန်း 2 ဆ;

3. စွမ်းအင်တီးဝိုင်းကွာဟမှု 3 ကြိမ်;

4. 3 ဆပိုမိုမြင့်မားသောအပူစီးကူး;

အတိုချုပ်အားဖြင့်၊ လည်ပတ်မှုဗို့အားတိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ အားသာချက်များSiCပိုသိသာလာသည်။ Si နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 1200V SiC ခလုတ်များသည် 600V ခလုတ်များထက် သာလွန်ကောင်းမွန်ပါသည်။ ဤဝိသေသလက္ခဏာသည် SiC ပါဝါပြောင်းစက်များကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးချနိုင်စေကာ လျှပ်စစ်ကားများ၊ ၎င်းတို့၏ အားသွင်းကိရိယာများနှင့် စွမ်းအင်ဆိုင်ရာ အခြေခံအဆောက်အအုံများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသာထင်ရှားစွာ မြှင့်တင်ပေးရာ SiC သည် ကားထုတ်လုပ်သူများနှင့် ပထမဆင့် ပေးသွင်းသူများအတွက် ပထမဆုံးရွေးချယ်မှုဖြစ်လာသည်။

ဗို့အားနိမ့် 300V နှင့် အောက်ပတ်ဝန်းကျင်တွင်မူကား၊SiC၏အားသာချက်များအတော်လေးသေးငယ်သည်။ ဤကိစ္စတွင်၊ အခြားသော wide-bandgap semiconductor ဖြစ်သော Gallium Nitride (GaN) သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အသုံးချနိုင်သည့် အလားအလာရှိနိုင်ပါသည်။

အတိုင်းအတာနှင့် ထိရောက်မှု

အဓိကကွာခြားချက်တစ်ခုSiCSi နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက SiC ၏ ပိုမိုကြီးမားသော ပါဝါသိပ်သည်းဆ၊ ပါဝါဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးမှု၊ လည်ပတ်မှုအကြိမ်ရေ မြင့်မားခြင်းနှင့် မြင့်မားသော လည်ပတ်မှုအပူချိန်တို့ကြောင့် ၎င်း၏ပိုမိုမြင့်မားသော စနစ်အဆင့်ထိရောက်မှုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အားတစ်ကြိမ်သွင်းရုံဖြင့် ပိုမိုမြင့်မားသော မောင်းနှင်မှုအကွာအဝေး၊ ဘက်ထရီ အရွယ်အစား သေးငယ်ပြီး ပိုမြန်သော on-board charger (OBC) အားသွင်းချိန်များကို ဆိုလိုသည်။

လျှပ်စစ်ကားများလောကတွင်၊ အကြီးမားဆုံးအခွင့်အလမ်းများထဲမှတစ်ခုမှာ ဓာတ်ဆီအင်ဂျင်နှင့် အစားထိုးသည့် လျှပ်စစ်ဒရိုက်ရထားများအတွက် traction inverters များဖြစ်သည်။ အင်ဗာတာသို့ တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်း (DC) စီးဆင်းသောအခါ၊ ပြောင်းလဲထားသော လျှပ်စီးကြောင်း (AC) သည် မော်တာလည်ပတ်စေပြီး ဘီးများနှင့် အခြားအီလက်ထရွန်နစ်အစိတ်အပိုင်းများကို ပါဝါပေးစေသည်။ ရှိပြီးသား Si switch နည်းပညာကို အဆင့်မြင့်ဖြင့် အစားထိုးခြင်း။SiC ချစ်ပ်များအင်ဗာတာတွင် စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးပြီး ယာဉ်များကို အပိုအကွာအဝေးကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

ထို့ကြောင့်၊ SiC MOSFET သည် ပုံသဏ္ဍာန်အချက်၊ အင်ဗာတာ သို့မဟုတ် DC-DC module ၏အရွယ်အစား၊ ထိရောက်မှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကဲ့သို့သော လက္ခဏာရပ်များဖြစ်သည့် ဆွဲဆောင်မှုရှိသော စီးပွားရေးအချက်တစ်ချက်ဖြစ်လာသည်။ ယခုအခါ ဒီဇိုင်းအင်ဂျင်နီယာများသည် သေးငယ်သော၊ ပေါ့ပါးပြီး စွမ်းအင်သက်သာသော ပါဝါဖြေရှင်းချက်များစွာကို အဆုံးအသုံးပြုမှုအမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးပြုနိုင်ပြီဖြစ်သည်။ Tesla ကို ဥပမာယူပါ။ ကုမ္ပဏီ၏ယခင်မျိုးဆက်များမှ လျှပ်စစ်ကားများသည် Si IGBT ကိုအသုံးပြုခဲ့သော်လည်း၊ စံနှုန်းဆလွန်းစျေးကွက် မြင့်တက်လာမှုကြောင့် ၎င်းတို့အား စက်မှုလုပ်ငန်းပထမဆုံးဖြစ်သည့် Model 3 တွင် SiC MOSFET ကိုအသုံးပြုရန် တွန်းအားပေးခဲ့သည်။

ပါဝါသည် အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။

SiC၏ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများသည် မြင့်မားသောအပူချိန်၊ မြင့်မားသောရေစီးကြောင်းများနှင့် မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှုရှိသော ပါဝါမြင့်မားသောအသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် ပထမဆုံးရွေးချယ်မှုဖြစ်စေသည်။ SiC ကိရိယာများသည် ပိုမိုမြင့်မားသော ပါဝါသိပ်သည်းဆဖြင့် လည်ပတ်နိုင်သောကြောင့်၊ ၎င်းသည် လျှပ်စစ်ကား အီလက်ထရွန်းနစ်နှင့် လျှပ်စစ်စနစ်များအတွက် သေးငယ်သောပုံစံအချက်များကို အသုံးပြုနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ Goldman Sachs ၏ အဆိုအရ SiC ၏ ထူးကဲသော စွမ်းဆောင်ရည်သည် လျှပ်စစ်ကားများ၏ ထုတ်လုပ်မှုနှင့် ပိုင်ဆိုင်မှု ကုန်ကျစရိတ်များကို ကားတစ်စီးလျှင် ဒေါ်လာ 2,000 နီးပါး လျှော့ချနိုင်သည်။

အချို့သောလျှပ်စစ်ကားများတွင် ဘက်ထရီပမာဏ 100kWh နီးပါးအထိရောက်ရှိနေပြီဖြစ်ပြီး ပိုမိုမြင့်မားသောအကွာအဝေးများရရှိရန် ဆက်လက်တိုးမြှင့်ရန် အစီအစဉ်များနှင့်အတူ၊ အနာဂတ်မျိုးဆက်များသည် ၎င်း၏ထပ်လောင်းစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပိုမိုမြင့်မားသောပါဝါကိုင်တွယ်နိုင်မှုတို့အတွက် SiC အား ကြီးကြီးမားမားမှီခိုအားထားဖွယ်ရှိသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ 20kWh သို့မဟုတ် သေးငယ်သောဘက်ထရီအရွယ်အစားများကို အသုံးပြုထားသော တံခါးနှစ်ပေါက်လျှပ်စစ်ကားများ၊ PHEV သို့မဟုတ် အပေါ့စားလျှပ်စစ်ယာဉ်များကဲ့သို့သော ပါဝါနိမ့်ယာဉ်များအတွက် Si IGBT သည် ပိုမိုစျေးသက်သာသောဖြေရှင်းချက်ဖြစ်သည်။

ဗို့အားမြင့်လည်ပတ်မှုပတ်ဝန်းကျင်တွင် ဓာတ်အားဆုံးရှုံးမှုနှင့် ကာဗွန်ထုတ်လွှတ်မှု လျော့နည်းစေရန်အတွက် စက်မှုလုပ်ငန်းသည် အခြားပစ္စည်းများထက် SiC အသုံးပြုမှုကို ပိုမိုနှစ်သက်လာသည်။ အမှန်မှာ၊ လျှပ်စစ်ကားအသုံးပြုသူအများအပြားသည် ၎င်းတို့၏မူလ Si ဖြေရှင်းချက်များကို SiC ခလုတ်အသစ်များဖြင့် အစားထိုးခဲ့ပြီး စနစ်အဆင့်တွင် SiC နည်းပညာ၏ သိသာထင်ရှားသော အားသာချက်များကို ပိုမိုအတည်ပြုပေးသည်။