Quanto o SIC e o IGBT baseado em silício têm eficiência diferente?

Recentemente, a eletrônica de potência é muito popular. Aqui, vou classificar alguns pontos de vista de vários materiais.

2022 é um ano muito importante para o uso do carboneto de silício na China, principalmente porque o atual sistema de 800V trouxe muitas mudanças.Quais são as diferenças entre os diferentes níveis? Quero discuti-los com você de acordo com os materiais de pentear.

Em primeiro lugar, vamos falar sobre IGBT. Aliás, no campo dos veículos elétricos, gostaríamos de agradecer especialmente à Infineon. Antes da chegada das montadoras europeias, Nissan, Honda e Toyota desenvolveram inversores com base em suas próprias tecnologias, utilizando a tecnologia de resfriamento e iterativa do IGBT como núcleo. Antes de a Tesla introduzir o SIC, ela também utilizava IGBTs de tubo único para acionamento de alta potência. Depois que a Infineon desenvolveu o IGBT com encapsulamento padrão 6 em 1, a dificuldade de desenvolvimento do inversor foi bastante reduzida.

▲Figura 1. Vários usos de 1.IGBT

No projeto do inversor de alta potência, os engenheiros da Tesla adotaram conexão paralela discreta de tubo único, tecnologia integrada de dissipação de calor e resfriamento de tubo único e tecnologia de barramento laminado de energia, o que aumentou a potência deste dispositivo, mas o processo de montagem foi bastante complicado.

▲Figura 2. Projeto do IGBT de tubo único Tesla

Portanto, na iteração, Tesla foi o primeiro a iterar diretamente no SiC em produtos de 400V. De acordo com a referência de dados fornecida pela Cree, conforme mostra a figura a seguir:

Potência e eficiência:

▲Fig. 3. Se SiC e IGBT forem comparados de acordo com a densidade de potência e corrente

Claro, a julgar pela eficiência do próprio inversor, o benchmark é baseado principalmente nas especificações dos parâmetros:

▲1. Comparação de parâmetros de motor, inversor e veículo

Ou seja, a eficiência trazida pelo 400VSiC será alcançada por muitos veículos subsequentes, e um carro como o Lucid Air também pode atingir uma milha/kWh mais alta. Ou seja, a eficiência trazida pelo 400VSiC será alcançada por muitos veículos subsequentes, e um carro como o Lucid Air também pode atingir uma milha/kWh mais alta.

▲Figura 4. Visão geral da eficiência energética de todo o veículo de acordo com o tempo

A figura a seguir mostra as características dinâmicas. Comparado com a eficiência do inversor em UDDS e HWFET, ainda há uma diferença dinâmica daqui, variando de 4% a 7%.

Observações: Esses dados são feitos pelo FEV e dados abstratos são usados para comparação.

▲Figura 5. Diferença de eficiência entre IGBT de 5.SiC e IGBT à base de silício

Quer dizer,O nível de simulação pode ser comparado com o teste real e há de fato uma grande diferença na eficiência..

▲Figura 6. Comparação de 6.SiC Ford

Nesse sentido, 2% está no nível de carga, 6% está no nível de funcionamento e a diferença de eficiência entre os dois sistemas é de 8% - isso significa que para a mesma bateria grande, especialmente a bateria de carregamento rápido de 100-120 kWh , de acordo com a eficiência de 8%, o lucro líquido da bateria pode ser ponderado em 8-10 kWh; De acordo com 0.8 yuan /Wh, o valor correspondente é de cerca de 6,400-8,000 yuans.

No longo prazo, não é apenas o custo-benefício, mas também o suporte do SiC que é necessário para que baterias de grande capacidade alcancem alta resistência e alta eficiência.

▲Figura 7. Diferença de eficiência do carboneto de silício

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