​電動車帶動充電裝置需求 SiC功率元件大舉提升效率

出版時間 2020/03/10
​電動車帶動充電裝置需求,SiC功率元件獲青睞。資料照片
​電動車帶動充電裝置需求,SiC功率元件獲青睞。資料照片

泛電動車涵蓋數個類型,為提高能源利用效率,車廠多以發展PHEV(插電式油電複合動力車)與BEV(純電動車)為主,而為補充電力能源,則需藉由充電椿、電源轉換器等,對車載電池充電,而成本昂貴的碳化矽成為提升充電效率最佳的半導體材料。
 
根據DIGITIMES Research分析師林芬卉觀察,雖SiC(碳化矽)功率元件價格約為矽基元件5倍,然導入電源轉換器,可提升電動車與電網間更高的運作效率、提高系統穩定度、系統及裝置小型化、縮短充電時間、延長電動車續航力等,因此在車載充電器(On Board Charger;OBC)及快充設備領域具發展潛力。
 
從PHEV與BEV市場規模來看,2019年合計為215萬台,預估2026年將增至1790萬台,PHEV與BEV車款內都會設置OBC,作為充電過程中汽車與交流充電椿對接的橋樑;為縮短交流充電方式的時間,功率規格朝22Kw(千瓦)發展,其中,OBC內轉換器漸導入SiC功率元件,優勢為在高功率環境運作下,能耗損失少,也因SiC元件開關速度快以致效率提升等,有助於系統體積及重量縮減,延伸的好處是可增加電動車續航力。
 
隨著車主對電動車充電時間要求愈來愈短,業者或政府不僅增加快速充電椿的布建,且功率規格朝350kW發展,使充電時間能與加油時間相當,充電時間僅約5~7分鐘;其中,BEV車款因所搭載的電池容量大,故BEV銷售量為驅動快速充電椿需求成長的關鍵,預估2020~2024年每年將增加30%。
 
SiC較矽基元件具耐高壓、對應更高輸出功率、降低週邊電子元件損壞率、於嚴苛環境下信賴性高等優勢,因此在快充領域應用有很大發展潛力;另,SiC元件可縮小快速充電椿的體積,故延伸好處是能提升快充站土地利用坪效。
 
目前國內已經有不少半導體廠都投入SiC的研發與試產,不過目前生產成本昂貴、良率偏低之下,目前SiC矽晶圓與相關功率元件的市場規模仍不大。(楊喻斐/台北報導)


 


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