預(yù)計(jì) 2018 年至 2050 年間,世界能源消耗將增長(zhǎng)近 50%,原因是對(duì)可再生能源的需求增加、汽車工業(yè)系統(tǒng) 電氣化,以及對(duì)電源管理應(yīng)用中設(shè)備小型化和提高效率的需求不斷增長(zhǎng)。
可以通過(guò)更多的控制來(lái)減少 HVAC(暖通空調(diào))的能源消耗。在通過(guò)可靠通信聯(lián)網(wǎng)的物理設(shè)備中,人們可以通過(guò) 3 美元的微控制器 IC 獲得更多控制權(quán)。
SiC 器件正在取代現(xiàn)有 Si 器件的高影響力應(yīng)用機(jī)會(huì)已經(jīng)出現(xiàn),包括 xEV 和鐵路電力電子設(shè)備,具有更低的損耗和更低的冷卻要求;具有降低冷卻負(fù)荷和更高效率的新型數(shù)據(jù)中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);用于高效大功率電動(dòng)機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)器,可降低整體系統(tǒng)成本;更高效、靈活和可靠的網(wǎng)格應(yīng)用程序,減少系統(tǒng)占用空間;以及“更多電動(dòng)航空航天”,重量、體積和冷卻系統(tǒng)的減少有助于節(jié)能。就電動(dòng)汽車而言,目前大多數(shù)使用 400V 總線架構(gòu),因此 650V SiC 器件與成熟且堅(jiān)固的硅 IGBT 競(jìng)爭(zhēng),而 GaN 則在利潤(rùn)豐厚的牽引逆變器、DC/DC 轉(zhuǎn)換器和車載充電器中競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。
全球?qū)κ男枨笳陲j升,預(yù)計(jì)將持續(xù)數(shù)十年,這是由于石墨廣泛用于一系列產(chǎn)品,例如電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池、LED、太陽(yáng)能設(shè)備、高性能半導(dǎo)體和關(guān)鍵部件在高溫爐中。 具有諷刺意味的是,生產(chǎn)高純度石墨的熔爐還需要由石墨和纖維增強(qiáng)碳等相關(guān)材料制成的部件。石墨獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)使其能夠承受腐蝕性環(huán)境中的極端爐溫,使其成為工業(yè)爐中熱區(qū)關(guān)鍵材料的理想選擇。
GaN Systems 銷售和營(yíng)銷副總裁 Larry Spaziani 在接受 記者采訪時(shí) 談到了寬帶隙半導(dǎo)體背后的技術(shù)、市場(chǎng)前景和機(jī)遇。
電力電子在采用 GaN 和 SiC 器件方面發(fā)生了變化。硅仍然主導(dǎo)著市場(chǎng),但很快,這些設(shè)備的出現(xiàn)將引導(dǎo)技術(shù)走向新的、更高效的解決方案。Yole Développement 估計(jì),到 2025 年來(lái)自 SiC 器件的收入將占市場(chǎng)的 10% 以上,而來(lái)自 GaN 器件的收入到 2025 年將超過(guò) 2% 的市場(chǎng)。一些主導(dǎo)市場(chǎng)的公司是 STMicroelectronics、Cree/ Wolfspeed、ROHM、Infineon、Onsemi 和 Mitsubishi Electric 用于 SiC 功率器件。而在這個(gè)領(lǐng)域,GaN Yole Développement 擁有 Power Integrations 和 Infineon 作為參與者,以及 Navitas、EPC、GaN Systems 和 Transphorm 等創(chuàng)新初創(chuàng)企業(yè)。
可再生能源、儲(chǔ)能和電網(wǎng)是未來(lái)方程式的一部分,綠色能源將取代全球老化的電力基礎(chǔ)設(shè)施。PowerUP Expo 的小組討論旨在在電力行業(yè)知名專家的幫助下解決這個(gè)非常重要且同樣廣泛的主題。
在過(guò)去 20 年中,在使用凈零技術(shù)減少碳排放和替代化石燃料的競(jìng)賽中,世界各地采取了許多舉措來(lái)部署更環(huán)保的解決方案。盡管令人印象深刻,但可再生能源的加速發(fā)展不足以完全補(bǔ)償我們不斷發(fā)展的社會(huì)所需的水平。能源轉(zhuǎn)型非常復(fù)雜,2021年聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)(COP26)凸顯各國(guó)發(fā)展、碳減排難結(jié)合,暴露“政治決策”不顧全大局——不提及新冠疫情后能源需求的增長(zhǎng)石油和天然氣價(jià)格上漲迫使以煤為動(dòng)力的中央空調(diào)重新啟動(dòng)以滿足需求。
BridgeSwitch 結(jié)合了高效率、設(shè)計(jì)靈活性、增強(qiáng)的安全性、IEC 60335-1 和 IEC 60730-1 合規(guī)性以及故障診斷。不斷提高消費(fèi)類電器中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的效率和可靠性的需求對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。從歐盟到中國(guó),越來(lái)越多的消費(fèi)電器需要更高的效率,包括洗碗機(jī)、冰箱以及供暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 系統(tǒng)。設(shè)計(jì)還需要符合 IEC 60335-1 和 IEC 60730-1 安全要求。與此同時(shí),消費(fèi)者和制造商都要求更高水平的可靠性——更少的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)和更少的退貨。
碳捕集與封存(Carbon Capture and Storage,CCS),就是將捕獲、壓縮后的二氧化碳運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)期封存的過(guò)程。CCS技術(shù)包括二氧化碳捕集、運(yùn)輸以及封存三個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)碳封存地點(diǎn)和方式的不同,可將碳封存方式分為地質(zhì)封存,海洋封存、碳酸鹽礦石固存以及工業(yè)利用固存等。
如果用太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電力代替碳基發(fā)電;那么避免一噸碳排放的成本通常低于 30 美元/噸 CO 2。因此,在發(fā)電時(shí),通過(guò)太陽(yáng)能和風(fēng)能脫碳往往比 CCS 更可取。
Energous Corporation 最近獲得了美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì) (FCC) 第 15 部分的批準(zhǔn),可進(jìn)行無(wú)限距離無(wú)線 (OTA) 無(wú)線充電。繼先前在歐洲獲得批準(zhǔn)并于 2021 年 5 月宣布之后,美國(guó)的認(rèn)證將使無(wú)線電力傳輸解決方案能夠在任何距離上擴(kuò)展,尤其是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
由于 RoHS 指令和 REACH 等法規(guī),許多地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)一直禁止使用鉛或需要額外的文書(shū)工作?;砻馊匀挥行?,但即將到期或即將到期。與其假設(shè)豁免將被延長(zhǎng),不如現(xiàn)在就尋求面向未來(lái)的替代方案。
電動(dòng)汽車技術(shù)是汽車行業(yè)的未來(lái),電池和快速充電系統(tǒng)的不斷快速發(fā)展。在不犧牲充電時(shí)間的情況下,研發(fā)工作正在進(jìn)行中,以確保電池的尺寸更小,并且在充電時(shí)間內(nèi)的功耗最小。
在本文中,我們分析了一些碳化硅和氮化鎵 FET器件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為。公司正將精力集中在這些類型的組件上,以創(chuàng)建高效轉(zhuǎn)換器和逆變器。