Navitas 的氮化镓技术可以帮助电动汽车充电速度提高三倍

400 年 4 月 13 日在加拿大安大略省多伦多举行的加拿大国际车展上,梅赛德斯奔驰 EQC 2019 XNUMXMatic 电动汽车上的充电端口。

马克·布林奇| 路透社

为超快速手机充电器制造技术的公司 Navitas Semiconductor 表示,电动汽车是其下一个大赌注。

“我们正在为手机或平板电脑以 50 瓦的功率做同样的事情,我们将以 5,000 瓦或 20,000 瓦的功率为您的电动汽车快速充电,”纳微首席执行官 Gene Sheridan 在电话交谈中告诉 CNBC .

借助 Navitas 的技术,电动汽车在消费者家中的充电时间只需目前的三分之一。

举个例子:“给一辆特斯拉充满电大约需要 10 个小时。 你可以说,‘好吧,那是一夜之间。 我在睡觉。 这没什么大不了的,'”谢里登说。 “但有时你没有 10 个小时上路。”

如果在电动汽车内部使用同样的新技术,汽车的续航里程可以增加近 30%,或者电池的尺寸可以减少 30%,两者各有优势。

但我们可能至少要到 2025 年才能在新车中看到它。

什么是氮化镓?

镓是元素周期表中的一种化学元素,是精炼铝等其他金属时产生的天然副产品。 “几十年来,这种材料没有已知的用途,”谢里登说。

但是,当镓与氮结合形成氮化镓 (GaN) 时,它对于进入消费电子设备充电单元的半导体非常有用。 GaN 半导体的运行速度比硅快 20 倍,并且能够以一半的尺寸和重量提供高达 3 倍的功率和 3 倍的充电速度。

该技术仍然相对较新,并且尚未普及,因为它仍然更昂贵并且需要客户重新设计他们的整个充电系统。 但 Sheridan 解释说,随着规模的扩大,成本会下降。

“现在,它只贵了 10% 到 20%。 两年之内,它的成本将保持不变或更便宜,”他说。 “这是一个强大的芯片。 但要做到这一点,你必须围绕该芯片重新设计整个电源系统,这需要很多新技能。”

Navitas 与客户密切合作,帮助他们做出这些改变。

“实际上,我们与客户非常亲力亲为。 我们创建设计中心——仅针对移动充电器、数据中心、电动汽车——专门帮助这些客户使用我们的 GaN 芯片设计整个下一代电源系统,因为我们拥有所有其他方面的专家,而不仅仅是 GaN芯片,帮助他们做到这一点。 所以有相当多的学习曲线。”

在过去三年中,Navitas 向中国智能手机品牌和制造商 Vivo、戴尔和中国消费电子制造商小米等客户出货了超过 35 万台采用 GaN 技术的产品。  

为此,Navitas 已在多轮融资中筹集了超过 100 亿美元,每年带来约 20 万美元的收入。 该公司尚未盈利,但目标是在 2023 年。1 月,纳微半导体通过 SPAC 上市,市值超过 XNUMX 亿美元。

从手机充电器到电动汽车

Navitas 最初的重点将是电动汽车的家用充电系统,正如 Sheridan 所说,这些系统“非常缓慢”,而不是公共设置的超级充电站。

但 Navitas 可能需要数年时间才能让电动汽车制造商将 GaN 超导体技术应用到他们的充电基础设施和汽车中。

“你不能出现在现有的汽车上,然后把它放进去,它神奇地让充电速度更快,效率更高,”Sheridan 承认。

电动汽车的开发需要三到四年的时间,因此支持 GaN 的电动汽车可能要到 2025 年才能上市和上街。

但是,与企业的教育和合作过程已经开始。

XNUMX 月,Navitas 在中国上海开设了一个中心,与电动汽车制造商合作开发他们自己的 GaN 系统。

到目前为止,还没有电动汽车制造商公开宣布他们正在改用 GaN 系统,但 BRUSA HyPower — 保时捷、奥迪和大众等欧洲顶级企业的电力电子供应商 - 已公开宣布与 Navitas 建立合作伙伴关系。

GaN 对电动汽车的好处不仅仅是充电

GaN 超导体技术将为电动汽车带来更多好处,而不仅仅是让它们充电更快。

Navitas Semiconductor 的这张图表显示了 GaN 技术可以在哪些方面提高电动汽车的效率。

礼貌纳微半导体

一旦电力进入电动汽车的电池,就必须进入车轮。 现在,硅半导体正在发生这种情况。 Sheridan 说,当动力从电池传输到车轮时,30% 或更多的能量会在变速器中损失掉。

如果在该传输中使用 GaN 超导体,那么您可以使用较小的电池或使用相同尺寸的电池使汽车行驶得更远。

“我无法将所有能量损失为零,但我可以将浪费的 30% 能量中的一大部分通过更高效的 GaN 技术来节省,”Sheridan 说。

“如果你想想是什么阻碍了任何购买电动汽车的人,它仍然比汽油车贵,因为那种电池的成本,所以你可以做任何事情来使用更便宜、更轻的电池”将有利于降低价格下来,谢里登说。

消费者不愿转向电动汽车的其他原因是“里程焦虑”,这可以通过使用 GaN 技术提高电动汽车内部的效率来帮助解决。 “当然,这东西充电速度很慢。 它只是没有加满油箱那么快。 因此,我们正在努力缩小这三个项目的差距。”

来源:https://www.cnbc.com/2022/02/04/navitas-gallium-nitride-tech-could-help-evs-charge-three-times-faster.html