地址:廣東省深圳市龍崗區寶龍七路5號方正微電子工業園

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光伏發電構成的新型電力系統,是實現碳達峰、 碳中和的重要組成部分,勢必與儲能融合,推動光儲充-體化的發展。隨著800V新能源汽車的快速發展,快速充電樁未來將融入光儲充-體化,構成新型電力系統或微電網。一方面,壓雙向充放電是新型光儲充系統的典型特征,碳化硅器件通過升級模塊功率及能量轉化效率,將在超級快充基建中廣泛應用,另一方面,新能源汽車是碳化硅功率半導體最大的應用場景,碳化硅憑借其耐高壓、 耐高溫、和高頻特點,在高壓系統中有望快速替代硅基和IGBT,大幅提(ti)高汽車(che)性能并(bing)優化(hua)(hua)整車(che)架(jia)構。除充(chong)電(dian)樁(zhuang)與無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)外,碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)功率半導(dao)體還有多(duo)個應用(yong)車(che)載場景,包(bao)括(kuo)電(dian)機(ji)控制器、車(che)載充(chong)電(dian)機(ji)OBC,DCDC轉(zhuan)化(hua)(hua)器,及空氣壓(ya)縮機(ji)等。
光(guang)伏(fu)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)(qi)將(jiang)光(guang)伏(fu)面板產生的(de)(de)直流(liu)電(dian)轉化為(wei)交流(liu)電(dian)以用(yong)于電(dian)網(wang),是太陽能光(guang)伏(fu)發電(dian)系(xi)統(tong)的(de)(de)核(he)心部(bu)件(jian)。光(guang)伏(fu)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)轉化效(xiao)(xiao)率,直接影響整個光(guang)伏(fu)系(xi)統(tong)的(de)(de)發電(dian)效(xiao)(xiao)率。SiC器(qi)(qi)(qi)件(jian)作為(wei)寬(kuan)禁帶(dai)半(ban)導(dao)體,長(chang)(chang)處正是更(geng)(geng)高的(de)(de)能源(yuan)轉化效(xiao)(xiao)率,其性能優(you)勢與(yu)光(guang)伏(fu)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)迭代需求有(you)著(zhu)較高的(de)(de)契合度(du)。相對Si基器(qi)(qi)(qi)件(jian),SiC能為(wei)光(guang)伏(fu)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)(qi)帶(dai)來更(geng)(geng)高的(de)(de)轉換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率、更(geng)(geng)低的(de)(de)能量損耗,從(cong)而有(you)效(xiao)(xiao)縮小(xiao)系(xi)統(tong)體積、增加功(gong)率密度(du)、延長(chang)(chang)器(qi)(qi)(qi)件(jian)使用(yong)壽(shou)命(ming)、降低生產成(cheng)本。目前,商用(yong)光(guang)伏(fu)系(xi)統(tong)多以兩級式(shi)光(guang)伏(fu)為(wei)主(zhu)。前級(DC/DC變(bian)換(huan)(huan)器(qi)(qi)(qi))的(de)(de)功(gong)能是升(sheng)壓和MPPT,后級(DC/AC)實現逆(ni)變(bian)并(bing)網(wang),耐高壓SiC MOSFET與(yu)大(da)電(dian)流(liu)的(de)(de)SiC二極管將(jiang)大(da)顯身手。
儲(chu)能(neng)系統(tong)(tong)提高了(le)電網運行的效率(lv),減少(shao)了(le)在電網高峰(feng)時期的局部電量擁塞造成線(xian)路損(sun)耗。儲(chu)能(neng)系統(tong)(tong)還可以(yi)減少(shao)為滿足用電系統(tong)(tong)高峰(feng)需求而建造更(geng)多發電廠(chang)的需要。ESS的核心部件(jian)是(shi)雙向DC/DC和DC/AC功率(lv)轉(zhuan)換系統(tong)(tong),它將所有(you)的電網、光伏(fu)電池板、風力(li)發電機、電動汽車(che)和電池連(lian)接在一(yi)起,并實現它們之間的功率(lv)轉(zhuan)換。SiC技術可以(yi)實現高壓、高頻和高效率(lv)的解決方(fang)案,這是(shi)所有(you)儲(chu)能(neng)系統(tong)(tong)的關鍵要求。基于SiC器件(jian)的儲(chu)能(neng)系統(tong)(tong)將在優化配(pei)電、穩定電網、平滑電力(li)需求、更(geng)好地利用可再(zai)生能(neng)源等方(fang)面發揮更(geng)大(da)作(zuo)用。
目(mu)前(qian),快充(chong)(chong)(chong)能力(li)(5-10分(fen)鐘基(ji)本充(chong)(chong)(chong)滿)將是新能源汽車全面(mian)(mian)替代燃油車的(de)(de)(de)最后(hou)一塊拼圖,SiC將在其(qi)中發(fa)揮重要(yao)作用(yong)。越來越多的(de)(de)(de)車企正(zheng)在朝著800V平(ping)臺發(fa)展,勢必將在充(chong)(chong)(chong)電(dian)樁領域導(dao)入高(gao)(gao)壓大功率(lv)模(mo)(mo)塊,傳統Si基(ji)與IGBT器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)阻(zu)斷電(dian)壓低,疊加(jia)多級拓(tuo)撲則會對尺寸和效率(lv)造成挑(tiao)戰(zhan)。基(ji)于SiC的(de)(de)(de)ACDC轉換器(qi)(qi)可以很(hen)好(hao)地解決這些問(wen)題,使用(yong)更(geng)(geng)少(shao)(shao)數量的(de)(de)(de)器(qi)(qi)件(jian),占用(yong)更(geng)(geng)少(shao)(shao)的(de)(de)(de)電(dian)路(lu)面(mian)(mian)積,實(shi)現更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)峰值效率(lv)。為導(dao)入800V充(chong)(chong)(chong)電(dian)架(jia)構,充(chong)(chong)(chong)電(dian)樁的(de)(de)(de)充(chong)(chong)(chong)電(dian)效率(lv)也需(xu)要(yao)進一步提(ti)升,直流充(chong)(chong)(chong)電(dian)功率(lv)從(cong)目(mu)前(qian)低于120kW,不(bu)斷提(ti)升至350kW,甚(shen)至480kW。這意味著需(xu)要(yao)將目(mu)前(qian)主(zhu)流的(de)(de)(de)20kW、30kW的(de)(de)(de)充(chong)(chong)(chong)電(dian)模(mo)(mo)塊平(ping)滑擴(kuo)容至40kW甚(shen)至更(geng)(geng)高(gao)(gao)功率(lv)。基(ji)于SiC解決方案帶來的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)開關頻率(lv)等技(ji)術特征,將助力(li)模(mo)(mo)塊優化電(dian)路(lu)設(she)計(ji)、器(qi)(qi)件(jian)選型、風道(dao)設(she)計(ji)、溫度保護,實(shi)現更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)可靠性。