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应用场景
Application scenario

光伏发电构成的新型电力系统,是实现碳达峰、 碳中和的重要组成部分势必与储能融合,推动光储充-体化的发展。随着800V新能源汽车的快速发展,快速充电桩未来将融入光储充-体化,构成新型电力系统或微电网。一方面,压双向充放电是新型光储充系统的典型特征,碳化硅器件通过升级模块功率及能量转化效率将在超级快充基建中广泛应用,另一方面,新能源汽车是碳化硅功率半导体最大的应用场景,碳化硅凭借其耐高压、 耐高温、和高频特点,在高压系统中有望快速替代硅基和IGBT大幅提高汽车性能并优化整车架构。除充电桩与无线充电外,碳化硅功率半导体还有多个应用车载场景,包括电机控制器、车载充电机OBC,DCDC转化器,及空气压缩机等。

官网-SiC应用场景1-汽车



光伏逆变器

光伏逆变器将光伏面板产生的直流电转化为交流电以用于电网,是太阳能光伏发电系统的核心部件。光伏逆变器的转化效率,直接影响整个光伏系统的发电效率。SiC器件作为宽禁带半导体,长处正是更高的能源转化效率,其性能优势与光伏逆变器的迭代需求有着较高的契合度。相对Si基器件,SiC能为光伏逆变器带来更高的转换效率、更低的能量损耗,从而有效缩小系统体积、增加功率密度、延长器件使用寿命、降低生产成本。目前,商用光伏系统多以两级式光伏为主。前级(DC/DC变换器)的功能是升压和MPPT,后级(DC/AC)实现逆变并网,耐高压SiC MOSFET与大电流的SiC二极管将大显身手。

储能

储能系统提高了电网运行的效率,减少了在电网高峰时期的局部电量拥塞造成线路损耗。储能系统还可以减少为满足用电系统高峰需求而建造更多发电厂的需要。ESS的核心部件是双向DC/DC和DC/AC功率转换系统,它将所有的电网、光伏电池板、风力发电机、电动汽车和电池连接在一起,并实现它们之间的功率转换。SiC技术可以实现高压、高频和高效率的解决方案,这是所有储能系统的关键要求。基于SiC器件的储能系统将在优化配电、稳定电网、平滑电力需求、更好地利用可再生能源等方面发挥更大作用。

充电桩

目前,快充能力(5-10分钟基本充满)将是新能源汽车全面替代燃油车的最后一块拼图,SiC将在其中发挥重要作用。越来越多的车企正在朝着800V平台发展,势必将在充电桩领域导入高压大功率模块,传统Si基与IGBT器件的阻断电压低,叠加多级拓扑则会对尺寸和效率造成挑战。基于SiC的ACDC转换器可以很好地解决这些问题,使用更少数量的器件,占用更少的电路面积,实现更高的峰值效率。为导入800V充电架构,充电桩的充电效率也需要进一步提升,直流充电功率从目前低于120kW,不断提升至350kW,甚至480kW。这意味着需要将目前主流的20kW、30kW的充电模块平滑扩容至40kW甚至更高功率。基于SiC解决方案带来的耐高温、高开关频率等技术特征,将助力模块优化电路设计、器件选型、风道设计、温度保护,实现更高的可靠性。

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