Los semiconductores de potencia de carburo de silicio contribuyen a aumentar la autonom\u00eda de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos mejorando componentes clave como el inversor de tracci\u00f3n, el convertidor CC\/CC y el cargador de a bordo.<\/p>\n
Los dispositivos de SiC presentan una tensi\u00f3n de ruptura m\u00e1s alta y una menor resistencia a la conexi\u00f3n, lo que les permite funcionar a velocidades de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas para mejorar la eficiencia de conversi\u00f3n de energ\u00eda y mejorar el rendimiento de las bater\u00edas de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos, al tiempo que reducen los costes operativos durante el ciclo de vida del veh\u00edculo. Esto se traduce en un mayor rendimiento de la bater\u00eda al tiempo que se reducen los gastos operativos a lo largo del tiempo.<\/p>\n
El carburo de silicio (SiC) est\u00e1 revolucionando la electr\u00f3nica de potencia al ofrecer un rendimiento superior en aplicaciones clave. Las eficientes capacidades de procesamiento de electricidad del SiC lo hacen ideal para aplicaciones de control de bater\u00edas que ampl\u00edan la autonom\u00eda de conducci\u00f3n de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos y permiten velocidades de carga m\u00e1s r\u00e1pidas, como el control de bater\u00edas.<\/p>\n
Los dispositivos de SiC pueden ayudar a los veh\u00edculos el\u00e9ctricos a satisfacer esta creciente necesidad optimizando los procesos de conversi\u00f3n y distribuci\u00f3n de potencia para lograr la m\u00e1xima autonom\u00eda, con menores p\u00e9rdidas por conmutaci\u00f3n y conducci\u00f3n que las alternativas basadas en silicio.<\/p>\n
Los dispositivos de SiC funcionan a temperaturas m\u00e1s elevadas que sus hom\u00f3logos de silicio, lo que les permite trabajar a frecuencias mucho m\u00e1s altas y, por tanto, permitir un dise\u00f1o de circuito m\u00e1s peque\u00f1o, ligero y compacto, ahorrando costes gracias a unos dise\u00f1os m\u00e1s sencillos y fiables y a una menor necesidad de refrigeraci\u00f3n.<\/p>\n
La alta tensi\u00f3n de ruptura del SiC le permite soportar las corrientes y tensiones mucho m\u00e1s elevadas que se utilizan en las aplicaciones de alimentaci\u00f3n de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE), lo que significa que se pueden fabricar dispositivos menos costosos, m\u00e1s delgados y m\u00e1s compactos para aplicaciones que van desde el inversor de tracci\u00f3n hasta el cargador de a bordo.<\/p>\n
Estos componentes electr\u00f3nicos de potencia son esenciales para ayudar a los veh\u00edculos el\u00e9ctricos a recorrer distancias m\u00e1s largas entre cargas, aliviando as\u00ed la ansiedad por la autonom\u00eda y acelerando la transici\u00f3n a la movilidad ecol\u00f3gica. El SiC tiene unas caracter\u00edsticas de rendimiento \u00fanicas, como mayor eficiencia y densidad de potencia, costes m\u00e1s bajos y mayor fiabilidad, que podr\u00edan revolucionar este sector.<\/p>\n
Yole Developpement prev\u00e9 que el silicio seguir\u00e1 dominando el multimillonario mercado de los semiconductores; sin embargo, Yole anticipa que el SiC y otros materiales de banda ancha (WBG), como el nitruro de galio, crecer\u00e1n sustancialmente en la electr\u00f3nica de potencia de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos en un futuro pr\u00f3ximo. El rendimiento superior y la competitividad de costes del SiC lo convierten en el candidato ideal para impulsar la innovaci\u00f3n en este sector.<\/p>\n
Mientras que los semiconductores de silicio comerciales suelen soportar temperaturas de hasta 175 grados Celsius sin degradarse, el SiC puede tolerar temperaturas mucho m\u00e1s elevadas sin perder sus propiedades el\u00e9ctricas, lo que ofrece a los dise\u00f1adores mayores opciones a la hora de optimizar los procesos de conversi\u00f3n de energ\u00eda y la eficiencia de las bater\u00edas. El SiC tambi\u00e9n ayuda a prolongar la vida \u00fatil de las bater\u00edas y a acelerar los tiempos de carga.<\/p>\n
Los fabricantes de equipos originales de automoci\u00f3n que desean adoptar tecnolog\u00edas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE) deben buscar constantemente tecnolog\u00edas de conversi\u00f3n de potencia m\u00e1s eficientes y eficaces. Los semiconductores de carburo de silicio, como el SiC, tienen muchas ventajas que pronto les permitir\u00e1n sustituir a los dispositivos convencionales de silicio en muchas \u00e1reas del autom\u00f3vil, sobre todo en los componentes de conversi\u00f3n de potencia.<\/p>\n
Los chips de SiC son capaces de soportar temperaturas m\u00e1s elevadas, tensiones m\u00e1s altas y velocidades de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas que los dispositivos de silicio (Si), al tiempo que reducen significativamente las p\u00e9rdidas de energ\u00eda; de hecho, el desperdicio de calor es hasta un 50% menor. Esto permite a los fabricantes de autom\u00f3viles fabricar convertidores de potencia m\u00e1s peque\u00f1os y ligeros que permiten a los veh\u00edculos llegar m\u00e1s lejos con una sola carga o recargarse m\u00e1s r\u00e1pido, lo que proporciona a los fabricantes de autom\u00f3viles opciones para fabricar convertidores de potencia m\u00e1s peque\u00f1os y ligeros para que los veh\u00edculos circulen m\u00e1s tiempo o se carguen m\u00e1s r\u00e1pido.<\/p>\n
Uno de ellos es el inversor de tracci\u00f3n utilizado en los veh\u00edculos el\u00e9ctricos para alimentar su motor. Este componente cr\u00edtico depende de seis transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) de silicio con diodos de modulaci\u00f3n de anchura de impulsos que accionan motores modulados por anchura de impulsos; la sustituci\u00f3n de los IGBT por MOSFET de SiC ha demostrado su eficacia para reducir el tama\u00f1o y el peso del inversor en un 10% y mejorar la eficiencia de la bater\u00eda en un 50%.<\/p>\n
Los fabricantes de autom\u00f3viles est\u00e1n tomando nota y cada vez son m\u00e1s los que utilizan dispositivos de SiC en sus convertidores de potencia, sobre todo en los inversores de tracci\u00f3n (que alimentan los motores), para aprovechar estas ventajas. Un inversor de tracci\u00f3n es un componente clave en un veh\u00edculo el\u00e9ctrico, ya que determina la distancia y la rapidez con que un coche puede viajar con una sola carga y recarga.<\/p>\n
Los inversores de tracci\u00f3n requieren una conversi\u00f3n de potencia muy eficiente a tensiones m\u00e1s altas que la mayor\u00eda de los componentes, por lo que necesitan elementos de conmutaci\u00f3n con alta densidad de corriente y rendimiento t\u00e9rmico, como el SiC. Otros materiales semiconductores ofrecen conductividades inferiores a las del Si, como el silicio (Si).<\/p>\n
Los fabricantes de SiC buscan cada vez m\u00e1s alianzas con los fabricantes de autom\u00f3viles. En algunos casos, estas asociaciones adoptan la forma de acuerdos tradicionales de suministro, mientras que en otros podr\u00edan implicar colaboraciones estrat\u00e9gicas o de I+D. Por lo tanto, los fabricantes de SiC actuales y futuros deben entablar pronto relaciones con los fabricantes de equipos originales para asegurarse futuras oportunidades de negocio, lo que les permitir\u00e1 adquirir la competencia t\u00e9cnica y la garant\u00eda de suministro necesarias para las plataformas de dise\u00f1o de autom\u00f3viles.<\/p>\n
Los semiconductores de carburo de silicio (SiC) se han convertido en un componente importante de la electr\u00f3nica de potencia que convierte, controla y distribuye la electricidad. Aunque el silicio ha sido tradicionalmente el material preferido para estos componentes, el SiC ofrece un mejor rendimiento a temperaturas m\u00e1s altas, mayores voltajes y velocidades de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas que su predecesor basado en silicio, creando sistemas de potencia compactos m\u00e1s eficientes y adecuados para aplicaciones de energ\u00edas renovables.<\/p>\n
Entre ellos figuran las etapas de potencia utilizadas para gestionar la electricidad de media tensi\u00f3n que fluye desde los paneles solares y las turbinas e\u00f3licas a la red, donde los dispositivos de carburo de silicio podr\u00edan ayudar a reducir las p\u00e9rdidas hasta 50%, lo que permitir\u00eda cumplir las nuevas normas de eficiencia sin aumentar el tama\u00f1o ni los costes del sistema.<\/p>\n
Tambi\u00e9n se ha demostrado que los \u00e1nodos de carburo de silicio ofrecen una larga estabilidad c\u00edclica con una alta capacidad y una seguridad superior, y su capacidad para limitar la expansi\u00f3n de volumen durante los ciclos es un elemento cr\u00edtico de la longevidad y fiabilidad de las bater\u00edas, ayudando a minimizar las p\u00e9rdidas de capacidad, as\u00ed como las tasas de fallos tempranos de las celdas.<\/p>\n
Las bater\u00edas de silicio-carbono dejan menos huella y tienen un menor impacto ambiental que las de iones de litio, que son no renovables y muy contaminantes. Como resultado, la tecnolog\u00eda de silicio-carbono ha atra\u00eddo una inversi\u00f3n considerable, como el anuncio de Honor de incorporar una en su \u00faltimo smartphone insignia.<\/p>\n
El SiC tambi\u00e9n est\u00e1 revolucionando la alimentaci\u00f3n de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Los chips de SiC se est\u00e1n integrando en la electr\u00f3nica de potencia de los controladores de los motores de tracci\u00f3n y los cargadores de a bordo para ofrecer una gesti\u00f3n m\u00e1s eficiente de la energ\u00eda, lo que permite aumentar la autonom\u00eda, uno de los principales obst\u00e1culos para una mayor adopci\u00f3n de los VE y aliviar la ansiedad de los consumidores por la autonom\u00eda.<\/p>\n
El SiC puede acelerar dr\u00e1sticamente la velocidad de carga de las bater\u00edas hasta 50%, lo que ayuda a reducir los tiempos de carga y ampliar la autonom\u00eda de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Adem\u00e1s, el uso de SiC en componentes electr\u00f3nicos de potencia clave, como inversores y m\u00f3dulos de potencia, ayuda a reducir considerablemente el peso y el tama\u00f1o, contribuyendo a\u00fan m\u00e1s a una mayor eficiencia y autonom\u00eda.<\/p>\n
ON Semiconductor ha aumentado la producci\u00f3n de chips de SiC para satisfacer la creciente demanda en aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia. Ya colaboran con grandes fabricantes de autom\u00f3viles como Tesla para a\u00f1adirlos a los inversores de tracci\u00f3n de su Model 3 para mejorar la autonom\u00eda.<\/p>\n
El carburo de silicio (SiC) est\u00e1 revolucionando la forma de convertir, controlar y distribuir la electricidad. Con una tensi\u00f3n de ruptura m\u00e1s alta, velocidades de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas y menor resistencia a la conexi\u00f3n que sus predecesores de silicio (Si), el SiC ofrece soluciones de electr\u00f3nica de potencia m\u00e1s eficientes, m\u00e1s compactas y de menor tama\u00f1o que nunca. Los dispositivos de SiC han encontrado una amplia aplicaci\u00f3n en los sistemas de almacenamiento de energ\u00eda, como los sistemas de carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos o las soluciones de almacenamiento de energ\u00eda solar, en los que el almacenamiento de energ\u00eda en bater\u00edas requiere una alta eficiencia y densidad de potencia con una mayor fiabilidad a costes m\u00e1s bajos. Los dispositivos de SiC pueden satisfacer estas demandas con una fiabilidad superior, al tiempo que ofrecen una mayor densidad de potencia a niveles de eficiencia\/densidad\/coste del sistema m\u00e1s altos que nunca.<\/p>\n
Los semiconductores de SiC se est\u00e1n convirtiendo en una pieza clave de los inversores de potencia de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE) que controlan los motores de tracci\u00f3n y los cargadores de a bordo, aumentando la autonom\u00eda en comparaci\u00f3n con los motores de los coches convencionales y reduciendo el tiempo de carga, lo que ayuda a combatir la ansiedad de autonom\u00eda de los consumidores al tiempo que acelera la transici\u00f3n a la movilidad el\u00e9ctrica.<\/p>\n
La tecnolog\u00eda de SiC en la electr\u00f3nica de potencia de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos tambi\u00e9n permite reducir el tama\u00f1o y el peso, lo que se traduce en veh\u00edculos m\u00e1s eficientes en el consumo de combustible, con menos emisiones de carbono y costes asociados a su conversi\u00f3n y distribuci\u00f3n. El SiC tambi\u00e9n es capaz de mejorar la eficiencia mediante la mejora de los procesos de conversi\u00f3n y distribuci\u00f3n reduciendo las emisiones de carbono, as\u00ed como los costes mediante la mejora de los procesos de conversi\u00f3n y las redes de distribuci\u00f3n.<\/p>\n
A medida que la sociedad abandona los combustibles f\u00f3siles en favor de las energ\u00edas renovables, los sistemas de almacenamiento en bater\u00edas deben ser cada vez m\u00e1s eficientes para almacenar la energ\u00eda generada por el viento o los paneles solares. Los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) de SiC ofrecen mayor capacidad de corriente\/tensi\u00f3n, mayor densidad de potencia y velocidades de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas que sus hom\u00f3logos de silicio para una transmisi\u00f3n\/distribuci\u00f3n fiable y eficiente de energ\u00edas alternativas a la red y los consumidores.<\/p>\n
Los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) y MOSFET basados en carburo de silicio (SiC) ofrecen un mayor rendimiento que la tecnolog\u00eda tradicional de silicio, con conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida, temperaturas m\u00e1s bajas, mayor capacidad de corriente y menos p\u00e9rdidas. Esto se traduce en una mayor fiabilidad y eficiencia cuando se aplican en soluciones de alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica como cargadores de a bordo, convertidores CC\/CC para equipos industriales, inversores solares de red, soldadoras o sistemas de alimentaci\u00f3n ininterrumpida.<\/p>\n
Se prev\u00e9 que los semiconductores de SiC experimenten una r\u00e1pida adopci\u00f3n en diversos segmentos de mercado y \u00e1reas de aplicaci\u00f3n, como los veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE), los paneles de energ\u00eda solar, las instalaciones industriales y los sistemas de almacenamiento de energ\u00eda en bater\u00edas. El SiC se utiliza actualmente en inversores de tracci\u00f3n, convertidores CC-CC y cargadores de a bordo de veh\u00edculos el\u00e9ctricos para aumentar la autonom\u00eda y reducir el peso, el espacio y los costes, as\u00ed como para mejorar la eficiencia de los veh\u00edculos acortando los tiempos de carga de las bater\u00edas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide power semiconductors are helping electric vehicles (EVs) achieve longer driving ranges by improving key EV components such as the traction inverter, DC\/DC converter and on-board charger. SiC devices feature higher breakdown voltage and reduced on-resistance, which allows them to operate at faster switching speeds for improved energy conversion efficiency and to enhance EV …<\/p>\n