Højspændingsopladningsbunker løser problemet med ladehastighed + kilometerangst. Det anslås, at efterspørgslen efter SiC i 2025 vil være omkring 330.000 stk.

Update:08-03-2023

Opladningsmetoderne til opladningsbunker er hovedsageligt opdelt i AC-opladning og DC-opladning. (1) Essensen af ​​AC-opladningsbunken er en stikkontakt med kontrol, som hovedsageligt omfatter AC-amperemeter, kontrolkort, displayskærm, nødstopknap, AC-kontaktor, ladekabel og andre strukturer. Transformatorensretning involverer næppe strømforsyninger. (2) Strukturen af ​​DC-opladningsbunker er mere kompleks, herunder opladningsmoduler, hovedcontrollere, isolationsdetekteringsmoduler, kommunikationsmoduler, hovedrelæer og andre dele. Blandt dem er opladningsmoduler, også kendt som strømmoduler, kernekomponenter med tekniske tærskler i ladebunkeindustrien, der tegner sig for omkring 50% af de samlede omkostninger ved opladningsbunker. På nuværende tidspunkt er forbrugerne mest interesserede i DC-hurtigopladningstilstanden, men opladningsbunkerne i DC-hurtigopladningstilstanden kræver meget stor ladeeffekt og meget høj opladningseffektivitet, som skal realiseres gennem højspænding.

Opladningsmodulet er kernekomponenten i DC-opladningsbunken. En ladebunke dannes normalt ved at forbinde flere lademoduler parallelt. For eksempel kan en 120kW ladebunke være sammensat af otte 15kW lademoduler eller fire 30kW lademoduler. Jo større udgangseffekt et enkelt lademodul har, jo højere effekttæthed, hvilket effektivt kan optimere pladsen i bunken. Komponenterne i opladningsmodulet omfatter halvlederstrømenheder, integrerede kredsløb, magnetiske komponenter, PCB'er, kondensatorer, chassisventilatorer osv. Heriblandt udgør omkostningerne til halvlederstrømenheder omkring 30% af de samlede omkostninger til opladningsmodulet, hvilket er en nøglekomponent i opladningsmodulet og en elektronisk enhed. Kernen i strømkonvertering og kredsløbskontrol i Kina.

Hoveddelen, hvor SiC i øjeblikket anvendes på ladebunker, er strømforsyningen i lademodulet, især AC/DC-konverteren og DC-DC-konverteren. Ifølge Wolfspeed-data har et 25kW ladestabelmodul brug for omkring 16-20 1200V siliciumcarbid MOSFET enkeltrør. De almindelige 15 kW ladestabelmoduler på markedet bruger generelt 4 eller 8 MOSFET'er af siliciumcarbid, og det specifikke antal afhænger af den valgte enheds til-modstandsværdi og udgangsstrøm. Et presserende problem, der skal løses i den nye energikøretøjsindustri, er "kilometerangst". For at øge ladehastigheden skal udgangseffekten af ​​ladebunken øges, og ladespændingen eller strømmen skal øges. Ifølge Wolfspeed-data har de nuværende kommercielle almindelige hurtigopladningsbunker i mit land en effekt på 100-150KW, og det tager 40-27 minutter for et elektrisk køretøj at oplade en 400KM kilometer. Hvis opladningsbunken anvender et 350KW hurtigopladningssystem med høj effekt, kan den nødvendige opladningstid for en 400KM-kilometerstand forkortes kraftigt til 12-15 minutter. Forøgelse af ladeeffekten kan opnås ved at øge strømmen eller spændingen. Men hvis ladeeffekten øges ved at øge strømmen, vil der opstå mange problemer. Derfor er det at øge spændingen for at opnå hurtig opladning med høj effekt blevet branchens mest valg.

For at øge opladningshastigheden af ​​elektriske køretøjer og lindre angst for kilometertal, implementerer flere og flere OEM'er 800V højspændingsplatforme. 800V højspændingssystemet refererer normalt til det system, hvis spændingsområde for det elektriske højspændingssystem i hele køretøjet når 550-930V, samlet benævnt 800V-systemet. Porsche Taycan er verdens første masseproducerede 800V højspændingsplatformsmodel, og har øget den maksimale ladeeffekt til 350KW. Derudover bruger Audi e-tronGT, Hyundai Ioniq5 og Kia EV6 alle 800V højspændingsplatformen. Samtidig bevæger indenlandske bilselskaber sig også mod 800V højspændingsplatformen. I 2021 vil BYD, Geely, Jihu, GAC, Xiaopeng osv. successivt frigive modeller udstyret med 800V platforme.

For DC hurtigopladningsbunker vil en opgradering af ladespændingen til 800V i høj grad øge efterspørgslen efter SiC strømenheder i ladebunker. Årsagen er, at brugen af ​​SiC-moduler kan øge lademodulets effekt til mere end 60KW, mens designet af MOSFET/IGBT enkeltrør stadig er på niveauet 15-30kW. På samme tid, sammenlignet med siliciumbaserede strømenheder, kan SiC strømenheder i høj grad reducere antallet af moduler. Derfor har den lille størrelse fordel ved SiC unikke fordele i anvendelsesscenarier for højeffektladestationer i byer og ladebunker. Med stigningen i efterspørgslen efter superladning og hurtig opladning er fulde SiC-moduler begyndt at blive meget brugt i opladningsbunker. Ifølge de officielle hjemmesideparametre for forskellige virksomheder bruger de fleste højtydende opladningsbunker med 800V-arkitektur fulde SiC-moduler. På nuværende tidspunkt er penetrationshastigheden af ​​SiC i ladebunker ikke høj. Tager man DC-opladningsbunker som et eksempel, nåede den gennemsnitlige penetrationshastighed for SiC-kraftenheder i ladebunker til elektriske køretøjer kun 10 % i 2018. Men med fremkomsten af ​​800V-spændingsæraen vil penetrationshastigheden af ​​SiC fortsætte med at stige. China Charging Alliance forudser, at i 2025 vil penetrationsraten for SiC i Kinas ladebunkeindustri nå op på 35%.