Os semicondutores de pot\u00eancia de carbeto de sil\u00edcio est\u00e3o ajudando os ve\u00edculos el\u00e9tricos (VEs) a obterem maior autonomia ao aprimorar os principais componentes dos VEs, como o inversor de tra\u00e7\u00e3o, o conversor CC\/CC e o carregador de bordo.<\/p>\n
Os dispositivos SiC apresentam tens\u00e3o de ruptura mais alta e resist\u00eancia reduzida, o que permite que eles operem em velocidades de comuta\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pidas para melhorar a efici\u00eancia da convers\u00e3o de energia e aprimorar o desempenho da bateria de ve\u00edculos el\u00e9tricos, reduzindo os custos operacionais durante o ciclo de vida do ve\u00edculo. Isso resulta em um melhor desempenho da bateria e, ao mesmo tempo, na redu\u00e7\u00e3o das despesas operacionais ao longo do tempo.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio (SiC) est\u00e1 revolucionando a eletr\u00f4nica de pot\u00eancia ao oferecer desempenho superior em aplica\u00e7\u00f5es importantes. Os eficientes recursos de processamento de eletricidade do SiC o tornam ideal para aplica\u00e7\u00f5es de controle de bateria que aumentam a autonomia dos ve\u00edculos el\u00e9tricos e permitem taxas de carregamento mais r\u00e1pidas, como o controle de bateria.<\/p>\n
Os dispositivos SiC podem ajudar os EVs a atender a essa necessidade crescente, otimizando os processos de convers\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o de energia para atingir o alcance m\u00e1ximo de condu\u00e7\u00e3o, com menos perdas de comuta\u00e7\u00e3o e perdas de condu\u00e7\u00e3o do que as alternativas baseadas em sil\u00edcio.<\/p>\n
Os dispositivos de SiC operam em temperaturas operacionais mais altas do que os dispositivos de sil\u00edcio, o que permite que eles trabalhem em frequ\u00eancias muito mais altas e, portanto, possibilitem um projeto de circuito menor, mais leve e mais compacto, economizando custos por meio de projetos mais simples e mais confi\u00e1veis e da redu\u00e7\u00e3o das necessidades de resfriamento.<\/p>\n
A alta tens\u00e3o de ruptura do SiC permite que ele resista a correntes e tens\u00f5es muito mais altas usadas em aplica\u00e7\u00f5es de energia de ve\u00edculos el\u00e9tricos, o que significa que dispositivos mais baratos, mais finos e mais compactos podem ser fabricados para aplica\u00e7\u00f5es que v\u00e3o desde o inversor de tra\u00e7\u00e3o at\u00e9 o carregador de bordo.<\/p>\n
Esses componentes eletr\u00f4nicos de pot\u00eancia s\u00e3o essenciais para ajudar os VEs a percorrerem dist\u00e2ncias maiores entre as cargas, aliviando, assim, a ansiedade da autonomia e acelerando a transi\u00e7\u00e3o para a mobilidade ecol\u00f3gica. O SiC tem caracter\u00edsticas de desempenho exclusivas, incluindo maior efici\u00eancia e densidade de pot\u00eancia, custos mais baixos e maior confiabilidade, o que pode revolucionar esse setor.<\/p>\n
A Yole Developpement prev\u00ea que o sil\u00edcio permanecer\u00e1 dominante no mercado multibilion\u00e1rio de semicondutores; no entanto, a Yole prev\u00ea que o SiC e outros materiais de banda larga (WBG), como o nitreto de g\u00e1lio, crescer\u00e3o substancialmente na eletr\u00f4nica de pot\u00eancia de ve\u00edculos el\u00e9tricos em um futuro pr\u00f3ximo. O desempenho superior e a competitividade de custos do SiC o tornam o candidato ideal para impulsionar a inova\u00e7\u00e3o nesse setor.<\/p>\n
Enquanto os semicondutores de sil\u00edcio comerciais normalmente suportam temperaturas de at\u00e9 175 graus Celsius sem sofrer degrada\u00e7\u00e3o, o SiC pode tolerar temperaturas muito mais altas sem perder suas propriedades el\u00e9tricas, oferecendo aos projetistas mais op\u00e7\u00f5es ao otimizar os processos de convers\u00e3o de energia e otimizar a efici\u00eancia da bateria. O SiC tamb\u00e9m ajuda a prolongar a vida \u00fatil da bateria e a acelerar o tempo de carregamento.<\/p>\n
Os OEMs automotivos que procuram adotar tecnologias de ve\u00edculos el\u00e9tricos (EVs) devem buscar constantemente tecnologias de convers\u00e3o de energia mais eficientes e eficazes. Os semicondutores de carbeto de sil\u00edcio, como o SiC, t\u00eam muitos benef\u00edcios que, em breve, permitir\u00e3o que eles substituam os dispositivos convencionais de sil\u00edcio em muitas \u00e1reas de um carro, especialmente nos componentes de convers\u00e3o de energia.<\/p>\n
Os chips de SiC t\u00eam a capacidade de suportar temperaturas mais altas, tens\u00f5es maiores e taxas de comuta\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pidas do que os dispositivos de sil\u00edcio (Si), ao mesmo tempo em que oferecem perdas de energia significativamente reduzidas; de fato, como resultado, ocorre at\u00e9 50% menos desperd\u00edcio de calor. Isso permite que as montadoras fabriquem conversores de energia menores e mais leves, o que possibilita que os ve\u00edculos cheguem mais longe com uma \u00fanica carga ou sejam recarregados mais rapidamente - oferecendo \u00e0s montadoras op\u00e7\u00f5es para fabricar conversores de energia menores e mais leves para ve\u00edculos mais longos ou processos de carregamento mais r\u00e1pidos.<\/p>\n
Um exemplo disso \u00e9 o inversor de tra\u00e7\u00e3o usado em ve\u00edculos el\u00e9tricos para alimentar o motor. Esse componente essencial depende de seis transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) de sil\u00edcio com diodos de modula\u00e7\u00e3o de largura de pulso que acionam motores modulados por largura de pulso; a substitui\u00e7\u00e3o dos IGBTs por MOSFETs de SiC provou ser eficaz para reduzir o tamanho e o peso do inversor em 10% e, ao mesmo tempo, melhorar a efici\u00eancia da bateria em 50%.<\/p>\n
As montadoras est\u00e3o percebendo isso, e mais montadoras est\u00e3o usando dispositivos SiC em seus conversores de energia, especialmente em seus inversores de tra\u00e7\u00e3o (que alimentam os motores), para aproveitar esses benef\u00edcios. Um inversor de tra\u00e7\u00e3o \u00e9 um componente essencial em um ve\u00edculo el\u00e9trico, pois determina a dist\u00e2ncia e a velocidade que um carro pode percorrer com uma carga e recarga.<\/p>\n
Os inversores de tra\u00e7\u00e3o exigem uma convers\u00e3o de energia altamente eficiente em tens\u00f5es mais altas do que a maioria dos componentes, necessitando de elementos de comuta\u00e7\u00e3o com alta densidade de corrente e desempenho t\u00e9rmico, como o SiC. Outros materiais semicondutores oferecem condutividades inferiores em compara\u00e7\u00e3o com o Si, como o sil\u00edcio (Si).<\/p>\n
Os fabricantes de SiC est\u00e3o buscando cada vez mais parcerias com fabricantes de autom\u00f3veis. Em alguns casos, essas parcerias assumem a forma de acordos de fornecimento tradicionais, enquanto em outros podem envolver colabora\u00e7\u00f5es estrat\u00e9gicas ou de P&D. Portanto, os produtores de SiC atuais e futuros devem desenvolver relacionamentos desde o in\u00edcio com os OEMs para garantir futuras oportunidades de neg\u00f3cios; isso permitir\u00e1 que eles obtenham a profici\u00eancia t\u00e9cnica e a garantia de fornecimento necess\u00e1rias para as plataformas de design automotivo.<\/p>\n
Os semicondutores de carbeto de sil\u00edcio (SiC) tornaram-se um componente importante da eletr\u00f4nica de pot\u00eancia que converte, controla e distribui eletricidade. Embora o sil\u00edcio tenha sido tradicionalmente o material preferido para esses componentes, o SiC oferece melhor desempenho em temperaturas mais altas, tens\u00f5es maiores e velocidades de comuta\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pidas do que seu antecessor baseado em sil\u00edcio, criando sistemas de energia compactos mais eficientes, adequados para aplica\u00e7\u00f5es de energia renov\u00e1vel.<\/p>\n
Isso inclui os est\u00e1gios de pot\u00eancia usados para gerenciar a eletricidade de m\u00e9dia tens\u00e3o que flui dos pain\u00e9is solares e das turbinas e\u00f3licas para a rede, em que os dispositivos de carbeto de sil\u00edcio podem ajudar a reduzir as perdas em at\u00e9 50%, possibilitando atender aos padr\u00f5es de efici\u00eancia emergentes sem aumentar o tamanho ou os custos do sistema.<\/p>\n
Tamb\u00e9m foi demonstrado que os \u00e2nodos de carbeto de sil\u00edcio oferecem longa estabilidade c\u00edclica com alta capacidade e seguran\u00e7a superior, e sua capacidade de limitar a expans\u00e3o do volume durante o ciclo \u00e9 um elemento essencial para a longevidade e a confiabilidade da bateria, ajudando a minimizar as perdas de capacidade e as taxas de falha precoce das c\u00e9lulas.<\/p>\n
As baterias de sil\u00edcio-carbono apresentam uma pegada menor e impactos ambientais reduzidos do que as baterias de \u00edons de l\u00edtio, que n\u00e3o s\u00e3o renov\u00e1veis e s\u00e3o altamente poluentes. Como resultado, a tecnologia de sil\u00edcio-carbono atraiu investimentos consider\u00e1veis, como o an\u00fancio da Honor de incorporar uma em seu mais recente smartphone carro-chefe.<\/p>\n
A SiC tamb\u00e9m est\u00e1 revolucionando a forma como os ve\u00edculos el\u00e9tricos (EVs) s\u00e3o alimentados. Os chips de SiC est\u00e3o sendo integrados \u00e0 eletr\u00f4nica de pot\u00eancia para controladores de motores de tra\u00e7\u00e3o e carregadores de bordo para proporcionar um gerenciamento de energia mais eficiente, levando a uma maior autonomia de condu\u00e7\u00e3o - uma das principais barreiras para a ado\u00e7\u00e3o mais ampla de EVs e para aliviar a ansiedade do consumidor em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 autonomia.<\/p>\n
O SiC pode acelerar drasticamente as velocidades de carregamento da bateria em at\u00e9 50%, ajudando a reduzir os tempos de carregamento e a aumentar o alcance dos ve\u00edculos el\u00e9tricos. Al\u00e9m disso, o uso de SiC nos principais componentes eletr\u00f4nicos de pot\u00eancia, como inversores e m\u00f3dulos de pot\u00eancia, ajuda a diminuir consideravelmente o peso e o tamanho, contribuindo ainda mais para maior efici\u00eancia e alcance.<\/p>\n
A ON Semiconductor aumentou a produ\u00e7\u00e3o de chips SiC para atender \u00e0 crescente demanda em aplica\u00e7\u00f5es de eletr\u00f4nica de pot\u00eancia. Eles j\u00e1 colaboram com grandes fabricantes de autom\u00f3veis, como a Tesla, para adicion\u00e1-los aos inversores de tra\u00e7\u00e3o do Modelo 3 para melhorar o alcance.<\/p>\n
O carbeto de sil\u00edcio (SiC) est\u00e1 revolucionando a forma como a eletricidade \u00e9 convertida, controlada e distribu\u00edda. Oferecendo uma tens\u00e3o de ruptura mais alta, velocidades de chaveamento mais r\u00e1pidas e menor resist\u00eancia de ativa\u00e7\u00e3o do que seus antecessores de sil\u00edcio (Si), o SiC oferece solu\u00e7\u00f5es eletr\u00f4nicas de pot\u00eancia mais eficientes do que nunca, com dimens\u00f5es menores e maior compacta\u00e7\u00e3o. Os dispositivos SiC encontraram ampla aplica\u00e7\u00e3o em sistemas de armazenamento de energia, como sistemas de carregamento de ve\u00edculos el\u00e9tricos ou solu\u00e7\u00f5es de armazenamento de energia solar com armazenamento de energia de bateria que exigem alta efici\u00eancia e densidade de pot\u00eancia com maior confiabilidade e custos mais baixos - ambos os dispositivos SiC podem atender a essas demandas com confiabilidade superior e, ao mesmo tempo, oferecer maior densidade de pot\u00eancia com n\u00edveis de efici\u00eancia\/densidade\/custo de sistema mais altos do que nunca!<\/p>\n
Os semicondutores SiC est\u00e3o se tornando uma parte fundamental dos inversores de energia de ve\u00edculos el\u00e9tricos que controlam os motores de tra\u00e7\u00e3o e os carregadores de bordo, aumentando a autonomia em compara\u00e7\u00e3o com os motores de carros convencionais e diminuindo o tempo de carregamento, ajudando a combater a ansiedade do consumidor em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 autonomia e acelerando a transi\u00e7\u00e3o para a mobilidade el\u00e9trica.<\/p>\n
A tecnologia SiC na eletr\u00f4nica de pot\u00eancia de ve\u00edculos el\u00e9tricos tamb\u00e9m resulta em redu\u00e7\u00e3o de tamanho e peso, levando a ve\u00edculos mais eficientes em termos de combust\u00edvel, com menos emiss\u00f5es de carbono e custos associados \u00e0 sua convers\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o. O SiC tamb\u00e9m \u00e9 capaz de aumentar a efici\u00eancia por meio de processos aprimorados de convers\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o, reduzindo as emiss\u00f5es de carbono e os custos ao aprimorar os processos de convers\u00e3o e as redes de distribui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
\u00c0 medida que a sociedade se afasta dos combust\u00edveis f\u00f3sseis e se volta para as energias renov\u00e1veis, os sistemas de armazenamento de baterias precisam se tornar cada vez mais eficientes para armazenar a energia gerada por pain\u00e9is e\u00f3licos ou solares. Os transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) de SiC oferecem maior capacidade de corrente\/tens\u00e3o, maior densidade de pot\u00eancia e velocidades de comuta\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pidas do que seus equivalentes de sil\u00edcio para a transmiss\u00e3o\/distribui\u00e7\u00e3o confi\u00e1vel e eficiente de energias alternativas para a rede e os consumidores.<\/p>\n
Os transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) e os MOSFETs baseados em carbeto de sil\u00edcio (SiC) proporcionam um desempenho superior ao da tecnologia tradicional de sil\u00edcio, com comuta\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida, temperaturas mais baixas, capacidade de corrente aprimorada e perda reduzida. Isso resulta em maior confiabilidade e efici\u00eancia quando aplicados em solu\u00e7\u00f5es de fonte de alimenta\u00e7\u00e3o, como carregadores de bordo, conversores CC\/CC para equipamentos industriais, inversores solares na rede, m\u00e1quinas de solda ou fontes de alimenta\u00e7\u00e3o ininterruptas.<\/p>\n
Prev\u00ea-se que os semicondutores SiC sejam rapidamente adotados em v\u00e1rios segmentos de mercado e \u00e1reas de aplica\u00e7\u00e3o, incluindo ve\u00edculos el\u00e9tricos, pain\u00e9is de energia solar, instala\u00e7\u00f5es industriais e sistemas de armazenamento de energia em baterias. Atualmente, o SiC est\u00e1 sendo utilizado em inversores de tra\u00e7\u00e3o, conversores CC-CC e carregadores de bordo de ve\u00edculos el\u00e9tricos para aumentar a autonomia de condu\u00e7\u00e3o e, ao mesmo tempo, diminuir o peso, os requisitos de espa\u00e7o e o custo, al\u00e9m de melhorar a efici\u00eancia do ve\u00edculo ao reduzir o tempo de carregamento das baterias.<\/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