Apakah kesan penjimatan-tenaga dan peningkatan kecekapan yang boleh dibawa oleh diod di bawah matlamat neutraliti karbon?

1, Inovasi Bahan: Semikonduktor Jurang Jalur Lebar Membuka Era Kehilangan Rendah
Diod berasaskan silikon-tradisional mempunyai isu penggunaan tenaga yang ketara dalam senario-voltan tinggi dan-tinggi kerana rintangannya yang tinggi dan frekuensi pensuisan yang rendah. Bahan semikonduktor celah jalur lebar yang diwakili oleh silikon karbida (SiC) dan galium nitrida (GaN) telah menjadi hala tuju teras untuk menaik taraf teknologi diod kerana kelebihan fizikalnya.

Mengurangkan kehilangan pengaliran
Rintangan pengaliran diod SiC hanyalah 1/100 hingga 1/300 daripada peranti berasaskan silikon-. Dalam penggunaan cerucuk pengecasan voltan tinggi 800V-, kehilangan pengaliran boleh dikurangkan lebih daripada 60%. Contohnya, diod SiC Schottky ROHM meningkatkan kecekapan sebanyak 3% berbanding peranti berasaskan silikon-pada frekuensi kerja 100kHz dan penurunan voltan hadapan berkurangan daripada 0.45V kepada 0.28V, menghasilkan peningkatan 0.4 mata peratusan dalam kecekapan sistem.
Pengoptimuman ciri suis
Masa pemulihan terbalik diod SiC adalah menghampiri sifar, dan ciri-ciri penukaran frekuensi tinggi-meningkatkan kecekapan penukaran kuasa dengan ketara. Dalam sistem kuasa pusat data, modul elektronik kuasa menggunakan diod SiC boleh meningkatkan kecekapan penukaran daripada pinggir grid kepada pemproses daripada 80% kepada lebih 90%, menjimatkan lebih 200 kWj elektrik setiap pelayan setahun.
Rintangan suhu tinggi dan integrasi
Peranti SiC boleh beroperasi secara stabil dalam persekitaran melebihi 200 darjah, mengurangkan kerumitan reka bentuk pelesapan haba. Melalui pembungkusan modular, diod silikon karbida Tongfangdi Yi mengurangkan kawasan cip sebanyak 20%, sambil menyepadukan litar pemanduan dan fungsi perlindungan untuk membentuk komposit ketumpatan kuasa-tinggi, sesuai untuk senario seperti modul pengecasan kenderaan elektrik dan pemacu motor industri.
2, Peluasan senario aplikasi: daripada satu komponen kepada penjimatan tenaga-peringkat sistem
Nilai{0}}penjimatan tenaga dan peningkatan kecekapan diod telah diperluaskan daripada pembetulan tradisional dan fungsi pengawalseliaan voltan kepada pengurusan tenaga rantai penuh, meliputi bidang teras seperti penjanaan tenaga baharu, kenderaan elektrik, kawalan industri dan pusat data.

Penjanaan tenaga baharu: meningkatkan kecekapan penyongsang fotovoltaik
Dalam sistem fotovoltaik, diod SiC yang digunakan pada penyongsang DC-AC boleh mengurangkan kehilangan pensuisan sebanyak 30% dan meningkatkan kecekapan sistem sebanyak 2-3 mata peratusan. Mengambil stesen janakuasa fotovoltaik 100MW sebagai contoh, penjanaan kuasa tahunan boleh meningkat sebanyak 2 juta kWj dan mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak 1600 tan.
Kenderaan Elektrik: Memendekkan Masa Pengecasan dan Melanjutkan Julat
Dalam platform pengecasan pantas voltan tinggi 800V-, diod SiC dan MOSFET bekerjasama untuk meningkatkan ketumpatan kuasa modul pengecasan kepada 35kW/L dan kecekapan pengecasan mencapai 98%. Selepas menggunakan peranti kuasa SiC, Tesla Model 3 telah meningkatkan julatnya sebanyak 5% dan mengurangkan masa pengecasan sebanyak 20%.
Motor industri: mengurangkan penggunaan tenaga dan kos penyelenggaraan
Sistem motor industri menyumbang 45% daripada penggunaan elektrik global, dan pemacu frekuensi berubah menggunakan diod SiC boleh meningkatkan kecekapan motor daripada 85% kepada 95%. Sebagai contoh, selepas pengubahsuaian perusahaan keluli tertentu, penjimatan elektrik tahunan mencapai 120 juta kWj dan pelepasan karbon dikurangkan sebanyak 96000 tan.
Pusat Data: Mengoptimumkan Pengurusan Kuasa dan Penyejukan
Penggunaan kuasa pusat data menyumbang 2% daripada jumlah global, dan penggunaan modul kuasa diod SiC boleh mengurangkan nilai PUE (Kecekapan Penggunaan Kuasa) kepada di bawah 1.1. Mengambil pusat data berskala ultra besar sebagai contoh, penjimatan tenaga tahunan melebihi 50 juta kWj, yang bersamaan dengan mengurangkan penggunaan 40000 tan arang batu standard.
3, Kerjasama Rantaian Perindustrian: Penggantian Penyetempatan dan Pembinaan Semula Ekologi
Berlatarbelakangkan penstrukturan semula rantaian bekalan global, industri diod China bergerak daripada "mengikut arah aliran" kepada "mendahului" melalui penemuan teknologi dan sinergi ekologi.

Akhir bahan: Pengembangan kapasiti pengeluaran substrat SiC
Perusahaan domestik seperti Tianyue Advanced dan Sanan Optoelektronik telah mencapai pengeluaran besar-besaran substrat SiC 6 inci, dengan kapasiti pengeluaran global sebanyak 30% menjelang 2025. Kos substrat telah menurun sebanyak 60% berbanding 2020, memacu harga diod SiC daripada $10 setiap cip kepada $2, mempercepatkan penembusan medan elektronik penggunanya.
Akhir pembuatan: pembungkusan berulang dan teknologi ujian
Perusahaan domestik menggunakan teknologi pembungkusan pengecilan seperti DFN dan SODFL untuk mengurangkan kearuhan parasit diod sebanyak 50% dan menyesuaikan diri dengan-reka letak PCB berketumpatan tinggi. Sebagai contoh, diod SiC 1200V Shilanwei dibungkus pada substrat kuprum, yang mengurangkan kenaikan suhu sebanyak 40 darjah berbanding produk tradisional dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem dengan ketara.
Tamat permohonan: Pengikatan rantai ekologi yang mendalam
BYD, Huawei Digital Energy dan pengeluar sistem lain bekerjasama dengan syarikat diod untuk membangunkan produk tersuai. Contohnya, Teknologi Yangjie telah bekerjasama dengan BYD untuk membangunkan diod SiC gred automotif, yang telah digunakan secara meluas dalam model Han EV dengan nilai kenderaan tunggal melebihi 500 yuan, membentuk ekosistem-gelung tertutup bagi "sistem cip bahan".