在全球倡導(dǎo)綠色出行與可持續(xù)發(fā)展的大背景下,電動(dòng)汽車憑借其零排放,低功耗晶振等優(yōu)勢,逐漸成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要方向.然而,充電技術(shù)的發(fā)展卻在一定程度上滯后于電動(dòng)汽車的推廣步伐,成為制約其進(jìn)一步普及的關(guān)鍵因素.當(dāng)前,電動(dòng)汽車充電速度慢的問題飽受詬病.即使使用快充技術(shù),充滿一輛電動(dòng)汽車往往也需要數(shù)十分鐘,這與傳統(tǒng)燃油車僅需幾分鐘就能加滿油相比,差距明顯.對于生活節(jié)奏快的現(xiàn)代人來說,長時(shí)間的充電等待無疑是一種煎熬,極大地影響了電動(dòng)汽車的使用體驗(yàn).在長途旅行中,充電時(shí)長甚至可能打亂整個(gè)行程安排,讓車主們倍感焦慮.基礎(chǔ)設(shè)施不完善同樣是一大難題.充電樁的分布在地域上存在嚴(yán)重不均衡現(xiàn)象.在大城市的核心區(qū)域,雖然充電樁數(shù)量相對較多,但分布并不均勻,繁華地段可能充電樁扎堆,而稍偏遠(yuǎn)一些的區(qū)域卻很難找到充電樁.至于偏遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村地區(qū),充電樁的覆蓋率則更低,甚至有些地方完全沒有充電設(shè)施.這使得電動(dòng)汽車的使用范圍受到極大限制,車主們不敢輕易駕車前往這些區(qū)域,生怕途中電量耗盡卻無處充電.此外,不同品牌,不同型號(hào)的充電樁在兼容性上也存在問題,有些車輛無法適配某些充電樁,給車主的充電過程帶來諸多不便.

合作雙雄:Skyworks與Wolfspeed

(一)Skyworks:半導(dǎo)體領(lǐng)域的隱形冠軍

Skyworks成立于1962年,總部位于美國加利福尼亞州爾灣市,其前身為科勝訊系統(tǒng)無線業(yè)務(wù),在2002年拆分獨(dú)立.發(fā)展至今,它已經(jīng)成為了全球射頻半導(dǎo)體龍頭之一,在模擬和混合信號(hào)半導(dǎo)體領(lǐng)域有著深厚的技術(shù)積累,以高性能,高集成度的解決方案聞名于世.在移動(dòng)通訊領(lǐng)域,Skyworks是蘋果,三星,華為等主流智能手機(jī)品牌的核心供應(yīng)商,為其提供關(guān)鍵的射頻前端模組,其中包含功率放大器,濾波器,開關(guān),低噪聲放大器等重要芯片組件,有力保障了手機(jī)的信號(hào)接收與傳輸質(zhì)量.在5G時(shí)代,Skyworks持續(xù)投入研發(fā),推出了一系列支持5G網(wǎng)絡(luò)的高性能產(chǎn)品,助力手機(jī)廠商實(shí)現(xiàn)更快速,穩(wěn)定的5G通信.不僅如此,Skyworks還將業(yè)務(wù)拓展至無線連接技術(shù)領(lǐng)域,提供Wi-Fi,汽車藍(lán)牙模塊晶振,GPS/GNSS,Zigbee等無線通信芯片及解決方案,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子,汽車,工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域.在汽車電子領(lǐng)域,Skyworks同樣成績斐然.通過收購SiliconLabs的基礎(chǔ)設(shè)施和汽車業(yè)務(wù),Skyworks進(jìn)一步完善了其在汽車領(lǐng)域的產(chǎn)品線,加速向電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車,工業(yè)和電機(jī)控制,電源等重要增長領(lǐng)域擴(kuò)展.在電動(dòng)汽車充電技術(shù)方面,Skyworks提供了多種關(guān)鍵組件.例如,其研發(fā)的隔離式FET驅(qū)動(dòng)器可采用數(shù)字輸入控制或二極管仿真器控制,能夠幫助工程師輕松創(chuàng)建定制的固態(tài)繼電器配置,形成緊湊的隔離開關(guān),具備強(qiáng)大的隔離能力和高效的FET柵極驅(qū)動(dòng)能力,在電動(dòng)汽車充電中發(fā)揮著重要作用,有效提升了充電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性.

(二)Wolfspeed:碳化硅技術(shù)的領(lǐng)軍者

Wolfspeed的前身是成立于1987年的CreeResearch,是碳化硅(SiC)應(yīng)用領(lǐng)域的先驅(qū),于1989年推出了首款基于SiC的藍(lán)色LED,并于1993年成功登陸美股.多年來,Wolfspeed一直專注于碳化硅技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新,在碳化硅襯底,外延,器件等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)均有深厚的技術(shù)積累,是全球碳化硅技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè).碳化硅作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,與傳統(tǒng)的硅材料相比,具有更高的耐壓,耐溫和高頻性能,在高功率,高溫,高頻率的應(yīng)用場景中優(yōu)勢顯著.Wolfspeed在碳化硅技術(shù)上不斷取得突破,例如其推出的第四代碳化硅技術(shù)平臺(tái),在性能上實(shí)現(xiàn)了大幅提升.在工作溫度下,該平臺(tái)的導(dǎo)通電阻降低高達(dá)21%,在硬開關(guān)應(yīng)用中開關(guān)損耗降低高達(dá)15%.這一技術(shù)突破對于提高能源利用效率意義重大,能夠有效降低系統(tǒng)能耗,延長設(shè)備的續(xù)航時(shí)間.以電動(dòng)汽車為例,使用Wolfspeed碳化硅器件的電池系統(tǒng),可以顯著提升能源利用效率,增加車輛的續(xù)航里程.在電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域,Wolfspeed的碳化硅器件憑借其卓越的性能,為提高充電效率和功率密度提供了有力支持.與傳統(tǒng)硅基器件相比,碳化硅器件能夠在更高的頻率下工作,從而減少了磁性元件和電容器的尺寸和重量,提高了功率密度.同時(shí),由于碳化硅器件的開關(guān)損耗更低,能夠有效降低充電過程中的能量損耗,提高充電效率,縮短充電時(shí)間.Wolfspeed的碳化硅功率模塊還具備更高的可靠性和穩(wěn)定性,能夠適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境,為電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供了可靠的技術(shù)保障.

攜手共進(jìn):合作推動(dòng)充電技術(shù)飛躍

(一)合作契機(jī)與愿景

在電動(dòng)汽車市場迅猛發(fā)展的當(dāng)下,市場對快速充電技術(shù)的需求極為迫切.消費(fèi)者渴望能像給燃油車加油一樣快速為電動(dòng)汽車補(bǔ)充電量,以解決長途出行的續(xù)航焦慮,提升日常使用的便利性.而現(xiàn)有的充電技術(shù)在速度和效率上難以滿足這一需求,成為制約電動(dòng)汽車普及的瓶頸.與此同時(shí),充電網(wǎng)絡(luò)的不完善也使得用戶在尋找充電樁時(shí)常常面臨困難,進(jìn)一步降低了電動(dòng)汽車的使用體驗(yàn).Skyworks與Wolfspeed的合作可謂恰逢其時(shí),雙方在技術(shù)上具有極強(qiáng)的互補(bǔ)性.Wolfspeed在碳化硅技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累,為提升充電系統(tǒng)的功率密度和效率提供了關(guān)鍵支撐;而Skyworks進(jìn)口晶振在隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵組件的研發(fā)上成果顯著,能夠有效保障充電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行.雙方攜手,旨在從根本上提升電動(dòng)汽車的充電速度和效率,讓充電時(shí)間大幅縮短,使電動(dòng)汽車的使用更加便捷高效.同時(shí),通過技術(shù)創(chuàng)新降低充電設(shè)備的成本,推動(dòng)充電網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè)和完善,讓充電樁像加油站一樣隨處可見,為電動(dòng)汽車的廣泛普及奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

(二)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新

1.碳化硅與隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器的融合

Wolfspeed的碳化硅功率器件是這場技術(shù)創(chuàng)新的核心之一.碳化硅作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有出色的物理特性.與傳統(tǒng)的硅材料相比,它的禁帶寬度更寬,這使得碳化硅器件能夠承受更高的電壓,在高電壓環(huán)境下穩(wěn)定工作,減少因電壓過高導(dǎo)致的器件損壞風(fēng)險(xiǎn).其電子遷移率也更高,電子在碳化硅材料中移動(dòng)速度更快,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的開關(guān)頻率.高開關(guān)頻率意味著在相同時(shí)間內(nèi),碳化硅器件可以完成更多次的開關(guān)操作,從而更高效地控制電能的傳輸和轉(zhuǎn)換.碳化硅還具有低導(dǎo)通電阻的優(yōu)勢,這使得電流通過時(shí)的能量損耗大幅降低,提高了能源利用效率.Skyworks的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器則如同碳化硅功率器件的"最佳拍檔".它能夠提供強(qiáng)大的隔離能力,有效隔離主電路與控制電路,防止高壓電路對低壓控制電路造成干擾,確保控制信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性.在電動(dòng)汽車充電過程中,精確的控制信號(hào)對于保障充電安全和效率至關(guān)重要.隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器還具備高效的FET柵極驅(qū)動(dòng)能力,能夠快速,準(zhǔn)確地控制碳化硅功率器件的開關(guān)動(dòng)作,使其能夠充分發(fā)揮自身的性能優(yōu)勢.當(dāng)充電需求發(fā)生變化時(shí),它能迅速響應(yīng),調(diào)整碳化硅功率器件的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)充電功率的靈活調(diào)節(jié).通過兩者的緊密配合,充電系統(tǒng)的功率密度得到了顯著提升,能夠在更小的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的充電功率.同時(shí),充電效率也大幅提高,減少了充電過程中的能量損耗,降低了能耗和成本,讓電動(dòng)汽車充電更加高效,經(jīng)濟(jì).

2.優(yōu)化充電系統(tǒng)架構(gòu)

除了關(guān)鍵組件的協(xié)同工作,Skyworks與Wolfspeed還從整體架構(gòu)層面入手,對充電系統(tǒng)進(jìn)行了全面優(yōu)化.在設(shè)計(jì)過程中,他們充分考慮了如何實(shí)現(xiàn)充電設(shè)備的小型攜帶器晶振和輕量化.通過采用先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)和集成技術(shù),將原本分散的多個(gè)組件整合在一起,減少了不必要的連接線路和物理空間占用.這不僅降低了充電設(shè)備的體積和重量,使其更便于安裝和部署,還提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,減少了故障發(fā)生的概率.小型化和輕量化的充電設(shè)備具有諸多優(yōu)勢.在不同的應(yīng)用場景中,它們能夠更好地適應(yīng)空間限制.在城市中,土地資源緊張,充電樁的安裝空間有限,小型化的充電設(shè)備可以更容易地找到合適的安裝位置,提高充電樁的覆蓋率.對于車載充電設(shè)備來說,輕量化則有助于減輕車輛的整體重量,降低能耗,提高續(xù)航里程.充電設(shè)施的部署便利性也得到了極大提升.小型輕便的設(shè)備運(yùn)輸和安裝更加簡單快捷,能夠縮短建設(shè)周期,降低建設(shè)成本,加快充電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度,為用戶提供更多的充電選擇.

應(yīng)用與前景:開啟電動(dòng)汽車充電新篇章

(一)實(shí)際應(yīng)用場景展示

在公共快充站領(lǐng)域,某知名充電運(yùn)營商采用了Skyworks與Wolfspeed合作研發(fā)的充電技術(shù),取得了顯著成效.以往,該運(yùn)營商的快充站使用傳統(tǒng)充電設(shè)備,充電速度較慢,一輛電動(dòng)汽車從電量0充至80%通常需要1小時(shí)左右.而在更換了基于雙方合作技術(shù)的充電設(shè)備后,充電時(shí)間大幅縮短至30分鐘以內(nèi).這一變化極大地提高了快充站的使用效率,減少了用戶的等待時(shí)間,吸引了更多電動(dòng)汽車用戶前來充電.在高峰時(shí)段,快充站的周轉(zhuǎn)率明顯提升,原本需要排隊(duì)等待較長時(shí)間的用戶現(xiàn)在能夠更快地完成充電,出行計(jì)劃不再受到充電時(shí)間的過多限制.家庭充電樁方面,一位電動(dòng)汽車車主安裝了搭載合作技術(shù)的家庭充電樁.以前,他使用普通家庭充電樁為愛車充電,充滿電需要一整晚的時(shí)間.而現(xiàn)在,使用新的充電樁,在下班后回家插上充電,僅需幾個(gè)小時(shí)就能將車輛電量充滿,滿足第二天的出行需求.這種高效的充電體驗(yàn)讓車主對電動(dòng)汽車的使用更加滿意,也消除了他對于家庭充電不便的擔(dān)憂.即使在臨時(shí)需要用車的情況下,短時(shí)間的充電也能為車輛補(bǔ)充足夠的電量,保障出行.在車企車載充電系統(tǒng)中,某新能源汽車品牌率先在其新款車型上應(yīng)用了Skyworks與Wolfspeed合作的技術(shù).該車型的車載充電系統(tǒng)功率密度得到大幅提升,充電效率顯著提高.在實(shí)際使用中,車主反饋,在長途旅行中,利用沿途的快充站為車輛充電,充電速度比以往快了許多,大大減少了中途充電的時(shí)間,使得整個(gè)行程更加順暢.該技術(shù)還提升了車輛的續(xù)航表現(xiàn),相同電量下,車輛能夠行駛更遠(yuǎn)的距離,為用戶帶來了實(shí)實(shí)在在的便利.

Skyworks與Wolfspeed攜手電亮電動(dòng)汽車充電新時(shí)代

510KBA25M0000BAGR	Skyworks	Si510	XO	25 MHz	CMOS	1.8V
511BBA125M000BAGR	Skyworks	Si511	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
511FBA125M000BAGR	Skyworks	Si511	XO	125 MHz	LVDS	2.5V
510ABA148M500BAGR	Skyworks	Si510	XO	148.5 MHz	LVPECL	3.3V
510BBA156M250BAGR	Skyworks	Si510	XO	156.25 MHz	LVDS	3.3V
511FBA000330BAGR	Skyworks	Si511	XO	125 MHz	LVDS	2.5V
511BBA100M000BAG	Skyworks	Si511	XO	100 MHz	LVDS	3.3V
511BBA125M000AAG	Skyworks	Si511	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
511BBA100M000AAG	Skyworks	Si511	XO	100 MHz	LVDS	3.3V
511BBA200M000AAG	Skyworks	Si511	XO	200 MHz	LVDS	3.3V
530BB125M000DG	Skyworks	Si530	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
531BC125M000DG	Skyworks	Si531	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
545BAA200M000BBG	Skyworks	Si545	XO	200 MHz	LVDS	1.8V, 2.5V, 3.3V
570BAB000544DG	Skyworks	Si570	XO	156.25 MHz	LVDS	3.3V
510BBA125M000AAGR	Skyworks	Si510	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
510BBA156M250AAGR	Skyworks	Si510	XO	156.25 MHz	LVDS	3.3V
511ABA156M250AAGR	Skyworks	Si511	XO	156.25 MHz	LVPECL	3.3V
511BBA200M000BAGR	Skyworks	Si511	XO	200 MHz	LVDS	3.3V
510MCA50M0000AAGR	Skyworks	Si510	XO	50 MHz	CMOS	3.3V
511BCA160M000BAGR	Skyworks	Si511	XO	160 MHz	LVDS	3.3V
510KBA100M000BAG	Skyworks	Si510	XO	100 MHz	CMOS	1.8V
511BBA74M2500BAG	Skyworks	Si511	XO	74.25 MHz	LVDS	3.3V
510BBA125M000BAG	Skyworks	Si510	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
511FBA125M000BAG	Skyworks	Si511	XO	125 MHz	LVDS	2.5V
511BBA125M000BAG	Skyworks	Si511	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
510BBA100M000BAG	Skyworks	Si510	XO	100 MHz	LVDS	3.3V
511FBA100M000BAG	Skyworks	Si511	XO	100 MHz	LVDS	2.5V
510FBA125M000BAG	Skyworks	Si510	XO	125 MHz	LVDS	2.5V
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511BBA000110BAG	Skyworks	Si511	XO	148.35165 MHz	LVDS	3.3V
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510BBA200M000BAG	Skyworks	Si510	XO	200 MHz	LVDS	3.3V
511JBA100M000BAG	Skyworks	Si511	XO	100 MHz	LVDS	1.8V
511FCA25M0000BAG	Skyworks	Si511	XO	25 MHz	LVDS	2.5V
511FCA100M000BAG	Skyworks	Si511	XO	100 MHz	LVDS	2.5V
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540BAA000274BBG	Skyworks	Si540	XO	322.265625 MHz	LVDS	1.8V, 2.5V, 3.3V
530BA125M000DG	Skyworks	Si530	XO	125 MHz	LVDS	3.3V
531BC106M250DG	Skyworks	Si531	XO	106.25 MHz	LVDS	3.3V
535AC100M000DG	Skyworks	Si535	XO	100 MHz	LVPECL	3.3V
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510KBA28M6363BAG	Skyworks	Si510	XO	28.6363 MHz	CMOS	1.8V
511BBA106M250BAG	Skyworks	Si511	XO	106.25 MHz	LVDS	3.3V
510KCA25M0000BAG	Skyworks	Si510	XO	25 MHz	CMOS	1.8V
510KCB25M0000BAG	Skyworks	Si510	XO	25 MHz	CMOS	1.8V
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510CCA100M000BAG	Skyworks	Si510	XO	100 MHz	CMOS	3.3V
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510CBA50M0000AAG	Skyworks	Si510	XO	50 MHz	CMOS	3.3V

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Skyworks與Wolfspeed攜手電亮電動(dòng)汽車充電新時(shí)代

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