成熟的800V碳化硅技术可以实现在7分钟内将电池从20%充电到80%

时间:2023-06-08来源:佚名

说服人们购买电动汽车的主要症结之一是他们充电的时间,燃油汽车的车主可以在几分钟内加满汽油或柴油并重新上路,但电动汽车车主通常必须在充电站留出更多时间。当电动汽车刚开始流行时,安装了22kW的充电器,它们可能需要数小时才能达到理想的充电水平,在某些情况下甚至需要通宵充电。这些充电桩通常安装在人们花费大量时间的家庭和工作场所。后来在公共区域安装了“快充”50kW充电桩,但它们提供可用电量的速度仍然很慢。

成熟的800V碳化硅技术可以实现在7分钟内将电池从20%充电到80%

现在,最新的充电器可以达到350KW并且做得更好,但那些通常需要800V设计才能获得最快的充电时间。使用 800V、350kW 充电器应该可以在7分钟内将 64kWh 电池从20%充电到80%。举一个实际的例子,如果将一辆保时捷Taycan连接到一个能够提供800V和至少300A的充电器,它可以在 22分半钟内从5%充电到80%,一个 50kW、400V 的充电器完成同样的工作大约需要一个半小时。

800V电动汽车的设计还提供更多优势,包括允许使用较低电流为电池充电、减少过热并提供更好的电力保持能力,从而有助于扩大行驶里程。 800V设计使用的较小电机也使用较少的铜,这减轻了设计并为电池腾出了空间,也增加了潜在范围。然而,缺点是800V设计在传统上已被证明更昂贵,电动汽车需要应对不断增加的功率密度的新技术要求,随着在碳化硅技术成熟并引入,这种设计开始变得越来越实用。

成熟的800V碳化硅技术可以实现在7分钟内将电池从20%充电到80%

现在碳化硅器件得到更广泛的理解和使用,越来越多的汽车制造商将他们的设计转移到800V,2021年向碳化硅MOSFET和800V以上高压系统的过渡步伐加快。雷诺、比亚迪和现代都宣布了新的800V汽车平台,将在其电力电子设备中采用碳化硅MOSFET。福特还加入了特斯拉、比亚迪和丰田的行列,推出了一款包含碳化硅电力电子设备的电动汽车模型,配备到该公司的新款 Mach E。

结论

向800V设计的过渡给碳化硅模块制造商带来了挑战,这些制造商需要更高的开关频率、更高的功率密度和更高的工作温度,这些设备需要15年的使用寿命。由于半导体芯片的功率密度在过去十年中呈指数级增长,因此需要双面冷却设计、铜线接合和引线框架,以使设计变得实用。与传统的锡基无铅焊料相比,纳米银烧结材料和铜烧结材料的熔点较高,因此也被采用。

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