Adoptarea din ce în ce mai mare a carburii de siliciu (SiC) pentru o varietate de cipuri pentru automobile a atins punctul de vârf în care majoritatea producătorilor de automobile și îl consideră acum un pariu relativ sigur pentru vehicule electrice.
Poate extinde autonomia de rulare per încărcare în comparație cu siliciul, poate reduce timpul necesar pentru a încărca o baterie și poate contribui la ecuația generală a eficienței oferind aceeași autonomie cu o capacitate mai mică a bateriei și o greutate mai mică. Provocarea acum este reducerea costurilor de fabricație a acestor dispozitive, motiv pentru care fabricile de SiC migrează de la wafer-uri de 6 inchi (150 mm) la 8 inchi (200 mm).
„Aceste beneficii convingătoare duc la adoptarea în masă a SiC în BEV, ceea ce aduce reduceri ale costurilor de producție ale SiC datorită economiilor de scară”, a declarat Victor Veliadis, director executiv și CTO pentru PowerAmerica Manufacturing USA Institute, care a fost format de Departamentul SUA de Energie pentru a accelera adoptarea electronicii de putere SiC și GaN. „Este aplicația majoră de volum pe care se concentrează producătorii de SiC și alimentează expansiunile lor de producție. Acesta este, de asemenea, motivul pentru care mulți nou-veniți intră în domeniul SiC și de ce vedem concurența intensă pentru câștigurile în proiectarea BEV.”
SiC este inserat în mai multe sisteme EV, inclusiv invertorul DC-DC AC-AC DC-AC, convertorul DC-DC și încărcătorul de bord, potrivit Veliadis, profesor de inginerie electrică la Universitatea de Stat din Carolina de Nord, care administrează PowerAmerica. De asemenea, tehnologia poate ajuta la reducerea timpului necesar pentru încărcarea unui BEV.
Există avantaje semnificative pentru SiC în electronica de putere față de ofertele standard de siliciu, precum și alți semiconductori cu bandă largă, cum ar fi nitrura de galiu (GaN).
Companiile de semiconductori îi îndeamnă pe producătorii de vehicule electrice să renunțe la cipurile tradiționale de siliciu și să adopte materiale care vor face mașinile mai eficiente, ajutând la atenuarea „anxietății de gamă” a consumatorilor și, într-o zi, să facă reîncărcări la fel de repede ca o benzinărie. Dar nu există. un acord, dar cu privire la abordarea de utilizat. Carbura de siliciu este pe primul loc, nitrura de galiu emergând ca un concurent cheie.
„MOSFET-ul de siliciu a suferit o creștere progresivă și îmbunătățiri de mai multe decenii și se apropie de limitele sale teoretice”, a spus Dogmus. „Din punct de vedere istoric, aceste produse MOSFET au fost suficiente pentru aplicațiile lor țintă. În același timp, materialele inovatoare cu bandă interzisă, cum ar fi SiC și GaN, prezintă proprietăți de performanță care le depășesc pe cele ale dispozitivelor pe bază de siliciu”, a spus Dogmus. „Având o tensiune mare de avarie, viteză mare de comutare și un factor de formă mic, materialele cu bandă interzisă sunt candidați promițători pentru a completa industria de pe piața energiei electrice. În plus, ele permit o reducere a numărului de componente pasive per sistem, rezultând un design compact. Cu toate acestea, aceste materiale rămân scumpe în comparație cu siliciul.”
