Visokonaponski stupovi za punjenje rješavaju problem brzine punjenja + brige o kilometraži. Procjenjuje se da će potražnja za SiC-om 2025. biti oko 330 000 komada

Metode punjenja pilota za punjenje uglavnom se dijele na AC punjenje i DC punjenje. (1) Suština gomile za punjenje AC je utičnica s kontrolom, koja uglavnom uključuje AC ampermetar, upravljačku ploču, zaslon, gumb za zaustavljanje u nuždi, AC kontaktor, kabel za punjenje i druge strukture. Ispravljanje transformatora gotovo ne uključuje energetske uređaje. (2) Struktura istosmjernih gomila za punjenje je složenija, uključujući module za punjenje, glavne kontrolere, module za otkrivanje izolacije, komunikacijske module, glavne releje i druge dijelove. Među njima, moduli za punjenje, također poznati kao moduli napajanja, ključne su komponente s tehničkim pragovima u industriji stupova za punjenje i čine oko 50% ukupnih troškova pilota za punjenje. Trenutačno su potrošači najviše zainteresirani za DC način brzog punjenja, ali hrpe punjenja u DC načinu brzog punjenja zahtijevaju vrlo veliku snagu punjenja i vrlo visoku učinkovitost punjenja, što se mora ostvariti putem visokog napona.

Modul za punjenje ključna je komponenta gomile istosmjernog punjenja. Gomila za punjenje obično se formira paralelnim povezivanjem više modula za punjenje. Na primjer, gomila za punjenje od 120 kW može se sastojati od osam modula za punjenje od 15 kW ili četiri modula za punjenje od 30 kW. Što je veća izlazna snaga jednog modula za punjenje, to je veća gustoća snage, što može učinkovito optimizirati prostor u hrpi. Komponente modula za punjenje uključuju poluvodičke energetske uređaje, integrirane krugove, magnetske komponente, PCB-ove, kondenzatore, ventilatore kućišta itd. Među njima, trošak poluvodičkih energetskih uređaja čini oko 30% ukupne cijene modula za punjenje, što je ključna komponenta modula za punjenje i elektronički uređaj. Jezgra pretvorbe energije i upravljanja krugovima u Kini.

Glavni dio gdje se SiC trenutno primjenjuje za punjenje pilota je uređaj za napajanje u modulu za punjenje, posebno AC/DC pretvarač i DC-DC pretvarač. Prema podacima Wolfspeeda, modul za punjenje od 25 kW treba oko 16-20 jednostrukih MOSFET cijevi od 1200 V od silicij-karbida. Glavni moduli za punjenje od 15kW na tržištu općenito koriste 4 ili 8 MOSFET-ova od silicij-karbida, a određeni broj ovisi o vrijednosti otpora uključenosti i izlaznoj struji odabranog uređaja. Hitan problem koji treba riješiti u industriji novih energetskih vozila je "briga o kilometraži". Da bi se povećala brzina punjenja, potrebno je povećati izlaznu snagu gomile za punjenje i povećati napon ili struju punjenja. Prema podacima Wolfspeeda, trenutačne komercijalne mainstream gomile brzih punjenja u mojoj zemlji imaju snagu od 100-150KW, a potrebno je 40-27 minuta da električno vozilo napuni kilometražu od 400KM. Ako gomila za punjenje usvoji sustav brzog punjenja velike snage od 350 KW, vrijeme punjenja potrebno za prijeđenu kilometražu od 400 km može se znatno skratiti na 12-15 minuta. Povećanje snage punjenja može se postići povećanjem struje ili napona. Međutim, ako se snaga punjenja poveća povećanjem struje, prouzročit će se mnogi problemi. Stoga je povećanje napona za postizanje brzog punjenja velike snage postalo najveći izbor u industriji.

Kako bi povećali brzinu punjenja električnih vozila i ublažili zabrinutost zbog prijeđenih kilometara, sve više OEM-a postavlja visokonaponske platforme od 800 V. Visokonaponski sustav od 800 V obično se odnosi na sustav čiji raspon napona visokonaponskog električnog sustava cijelog vozila doseže 550-930 V, zajedno se naziva sustav od 800 V. Porsche Taycan prvi je masovno proizveden model visokonaponske platforme od 800 V na svijetu i povećao je maksimalnu snagu punjenja na 350 KW. Osim toga, Audi e-tronGT, Hyundai Ioniq5 i Kia EV6 svi koriste 800V visokonaponsku platformu. U isto vrijeme, domaće automobilske tvrtke također se kreću prema 800V visokonaponskoj platformi. U 2021. BYD, Geely, Jihu, GAC, Xiaopeng itd. sukcesivno će izdati modele opremljene platformama od 800 V.

Za gomile za brzo punjenje istosmjernom strujom, nadogradnja napona punjenja na 800 V uvelike će povećati potražnju za SiC uređajima za napajanje u gomilama za punjenje. Razlog je što korištenje SiC modula može povećati snagu modula za punjenje na više od 60KW, dok je dizajn MOSFET/IGBT jednocijevnih još uvijek na razini 15-30kW. U isto vrijeme, u usporedbi s uređajima za napajanje na bazi silicija, uređaji za napajanje od SiC-a mogu uvelike smanjiti broj modula. Stoga prednost male veličine SiC-a ima jedinstvene prednosti u scenarijima primjene urbanih stanica za punjenje velike snage i gomila za punjenje. S porastom potražnje za superpunjenjem i brzim punjenjem, puni SiC moduli počeli su se naširoko koristiti u gomilama za punjenje. Prema parametrima službenih web stranica raznih tvrtki, većina visokoučinkovitih punjača s arhitekturom od 800 V koristi pune SiC module. Trenutačno, stopa prodiranja SiC-a u pilote za nabijanje nije visoka. Uzimajući stupove za punjenje istosmjernom strujom kao primjer, prema izračunima CASA-e, prosječna stopa prodora SiC energetskih uređaja u stupove za punjenje električnih vozila dosegnula je samo 10% u 2018. Međutim, s dolaskom ere napona od 800 V, stopa prodora SiC-a će nastaviti rasti. China Charging Alliance predviđa da će do 2025. stopa penetracije SiC-a u kineskoj industriji nosača za punjenje dosegnuti 35%.