試看新能源汽車(chē)的“加油站”如何撬動(dòng)千億級市場(chǎng)？

　　2015年3月份，一份由國家能源局制定的草案引爆了整個(gè)新能源汽車(chē)圈，沒(méi)錯，這份眾人期盼已久的草案就是《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施建設規劃》。該草案的完成對于汽車(chē)充電設施制造商帶來(lái)說(shuō)堪稱(chēng)一場(chǎng)“及時(shí)雨”。草案提到2020年國內充換電站數量要達到1.2萬(wàn)個(gè)，充電樁達到450萬(wàn)個(gè)，這意味著(zhù)一個(gè)千億級市場(chǎng)將在國內的充電行業(yè)產(chǎn)生。

　　充電樁通常被譽(yù)為新能源汽車(chē)的“加油站”，可以固定在墻壁或地面，根據不同的電壓等級為各種型號的電動(dòng)汽車(chē)充電。如圖1所示，目前的充電樁可以提供常規充電和快速充電兩種模式，常規充電通過(guò)采用交流模式充電，大約需要5個(gè)小時(shí)，而快速充電通常采用直流模式充電，需要1個(gè)小時(shí)左右。

　　圖1：充電樁兩種充電模式：直流與交流

　　伴隨著(zhù)行業(yè)內各種政策的出臺和落地，可以窺見(jiàn)未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的充電設備都將采用統一的標準，無(wú)線(xiàn)智能充電站，太陽(yáng)能充電站等一系列科技感十足的充電設備也離今天的生活越來(lái)越近。然而無(wú)論何種充電方式，充電樁的電源部分都是整個(gè)產(chǎn)品必不可少的核心模塊之一，目前充電樁電源部分采用的MOSFET及肖特基二極管多采用Si材料制作，對于Si材料的MOSEFT提高其阻斷電壓，就必須犧牲產(chǎn)品的尺寸及損耗，因此電壓范圍1200~1800V的Si 材料MOSFET的尺寸和價(jià)格都會(huì )增加很多。針對這一問(wèn)題，集化合物半導體材料、功率器件和射頻于一體的行業(yè)領(lǐng)先者Cree推出了多種SiC 器件。

　　充電樁電源模塊的新選擇：SiC 器件

　　1987年至今，Cree通過(guò)不懈的努力，完成了 SiC產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的建立，現今市面上90%以上的SiC晶片都由其制造，相比于Si材料的MOSFET，SiC MOSFET 的阻斷電壓可以輕易的達到1000V~2000V，而其開(kāi)關(guān)損耗、結電容值等開(kāi)關(guān)特性?xún)H僅相當于100V左右的Si MOSFET，導通電阻更是可以達到mΩ級別。以世強代理的C2M0160120D為例，該產(chǎn)品為1200V，19A SiC MOSFET，導通電阻160mΩ，與傳統硅變換器相比可減少60% 的峰值功率損耗，并達到業(yè)界領(lǐng)先的96% 的效率，并且該產(chǎn)品采用TO-247-3 封裝，較傳統Si器件，其體積又減小了25%。

　　無(wú)獨有偶，SiC肖特基二極管無(wú)需反向恢復充電，可大幅降低開(kāi)關(guān)損耗并提高開(kāi)關(guān)頻率，堪稱(chēng)最快的高壓肖特基二極管。世強代理的C3D16065D是一款650V SiC 肖特基二極管，具有零反向恢復電流和零正向恢復電壓的特點(diǎn)，可在更高頻率下工作，與傳統Si 器件相比，基本消除了二極管的開(kāi)關(guān)損耗，且開(kāi)關(guān)損耗不受溫度影響，從而進(jìn)一步提升了效率。

　　充電樁整體解決方案

　　充電樁解決方案框圖如下所示，交流電經(jīng)過(guò)整流變?yōu)橹绷麟?，而后?jīng)過(guò)PFC升壓，再經(jīng)過(guò)DC-DC 隔離轉換輸出電壓，提供給汽車(chē)充電。主控MCU通過(guò)對強電側電壓電流信息的采樣監控來(lái)控制功率器件的開(kāi)通與關(guān)斷，保障系統安全可靠的運行。

　　圖2：充電樁解決方案框圖

　　針對新能源汽車(chē)充電樁，世強推出了完整解決方案，包含MCU、門(mén)驅動(dòng)光耦、MOSFET、IGBT、功率模塊、電源管理芯片等。具體產(chǎn)品信息如表1。

　　表1：充電裝解決方案產(chǎn)品信息列表

　　世強擁有成熟的技術(shù)支持團隊和系統的服務(wù)流程，根據需求向客戶(hù)提供新產(chǎn)品推介、快速樣品、應用咨詢(xún)、方案及軟件設計、開(kāi)發(fā)環(huán)境、售后及物流等方面的專(zhuān)業(yè)服務(wù)。樣片申請或整體方案咨詢(xún)請聯(lián)系世強。