Delphi Technologies jest pierwszą firmą w branży produkującą masowo falownik z węglika krzemu (SiC) o napięciu 800 woltów – jeden z kluczowych elementów wysoce wydajnych pojazdów elektrycznych i hybrydowych nowej generacji. Nowy falownik umożliwi stosowanie instalacji elektrycznych do 800 woltów, znacznie zwiększając zasięg pojazdu elektrycznego (EV) i skracając czas ładowania o połowę w porównaniu z najnowocześniejszymi systemami 400-woltowymi.

Technologia, która obsługuje platformy wielonapięciowe, stanowi ewolucję sprawdzonego w branży falownika wysokonapięciowego i opiera się na 25-letnim doświadczeniu w elektryfikacji pojazdów. Falownik Delphi Technologies o napięciu 800 woltów wykorzystuje najnowocześniejsze półprzewodniki MOSFET z węglika krzemu (technologia szerokopasmowego tranzystora polowego na bazie węglika krzemu, półprzewodnika z tranzystorem polowym). Niedawno firma zapewniła sobie 8-letni kontrakt o wartości 2,7 mld dolarów na masową produkcję tej technologii. Wprowadzenie na rynek spodziewane jest w 2022 r., początkowo dla pojazdów o wysokich osiągach, pracujących z napięciem do 800 woltów.
Firma ogłosiła, że aby nowa generacja pojazdów elektrycznych mogła pokonywać większe odległości, mieć krótsze czasy ładowania i lepszą wydajność, współpracuje z firmą Cree, liderem w dziedzinie półprzewodników SiC. Falowniki Delphi Technologies będą wykorzystywać MOSFET-y na bazie węglika krzemu Wolfspeed od Cree.
IHS szacuje, że do 2025 r. około 45% światowej produkcji stanowić będą pojazdy elektryczne, co oznacza około 46 mln sprzedanych samochodów. Do roku 2030 udział ten wzrośnie do 57%, czyli około 62 mln sprzedanych pojazdów rocznie. Falowniki są jednym z komponentów elektryfikacyjnych o najwyższej wartości, a ich wydajność ma znaczący wpływ na zmiany w branży w wielu aspektach wydajności pojazdu.
– Podwojenie napięcia w stosunku do dzisiejszych typowych 400 woltów przynosi znaczne namacalne korzyści zarówno dla użytkownika pojazdu, jak i producenta. Zaprojektowaliśmy tę technologię, aby uprościć multinapięciowe rozwiązania producentów pojazdów, ponieważ rozszerzają oni swój zakres pojazdów elektrycznych i hybrydowych – mówi Richard F. Dauch, dyrektor generalny Delphi Technologies.
Sercem nowego falownika jest opatentowany wyłącznik zasilania Viper, który łączy wysoki poziom integracji z unikalnym obustronnym chłodzeniem. Te istotne cechy pozwalają firmie opracowywać falowniki, które są o 40% lżejsze i 30% bardziej kompaktowe niż konkurencyjne technologie.
– Najnowszy dodatek do gamy wyłączników Viper zastępuje konwencjonalny krzem węglikiem, półprzewodnikiem o wysokim paśmie szczelinowym, który umożliwia bardzo szybkie przełączanie i może działać nawet w wyższych temperaturach – wyjaśnia Richard F. Dauch. – Samo szybsze przełączanie pozwoli na tworzenie bardziej kompaktowych i lżejszych silników, które oferują doskonałą wydajność i większy zasięg. To dodatek do pozostałych korzyści płynących z przejścia na napięcie 800 woltów.
Dzięki nowemu falownikowi SiC Delphi Technologies pracującemu na 800 woltach inżynierowie pojazdów mają większą elastyczność w zakresie optymalizacji innych układów napędowych. Opcje obejmują większy zasięg lub mniejszą baterię, ultraszybkie ładowanie lub mniejsze, lżejsze i tańsze kable oraz pozyskiwanie większej ilości energii kinetycznej podczas hamowania, co dodatkowo zwiększa zasięg pojazdu.
Nowy wyłącznik zasilania SiC Viper pasuje do tego samego zestawu falowników, jak obecny przełącznik krzemowy, co redukuje koszty inżynieryjne związane ze zmianą technologii i upraszcza projektowanie wielu opcji wydajności pojazdu. Zintegrowany konwerter DC/DC i falownik Delphi Technologies już zapewniają producentom OEM znaczne oszczędności. Firma wykorzystuje wiedzę z zakresu projektowania i produkcji elektroniki do zastosowań motoryzacyjnych, aby sprostać tym niełatwym wyzwaniom.