هل وحدات الطاقة الكهربائية للسيارات الكهربائية (EV) ترتفع درجة حرارتها؟ ركائز Si₃N₄ عالية العزل تحسن موثوقية النظام
2025-02-04
غالبًا ما تعمل وحدات الطاقة للمركبات الكهربائية في ظل ظروف قاسية — تيار مرتفع، وتردد عالٍ، ودورات حرارية مستمرة. تسبب هذه الضغوط التقشر، وإجهاد اللحام، وتعطل الجهاز في النهاية.
تم تصميم الركيزة عالية العزل من نتريد السيليكون لمعالجة هذه المشكلات من خلال الجمع بين الموصلية الحرارية العالية (≥90 واط/م·ك)، وقوة عزل فائقة (≥20 كيلو فولت/مم)، ومتانة ميكانيكية استثنائية (≥600 ميجا باسكال) في منصة واحدة.
مع معامل تمدد حراري يبلغ 3×10⁻⁶/ك، تتطابق الركيزة تمامًا مع رقائق السيليكون أو SiC، مما يقلل من الإجهاد الحراري ويعزز الموثوقية على المدى الطويل. توفر عملية التعدين بالنحاس AMB أو DBC التصاقًا ممتازًا ومقاومة حرارية منخفضة لتبديد الحرارة بكفاءة.
تُظهر بيانات المجال أن الوحدات القائمة على Si₃N₄ يمكن أن تعمل لأكثر من 2000 ساعة عند 125 درجة مئوية دون تدهور، وتحافظ على الاستقرار عبر أكثر من 100000 دورة حرارية.
اليوم، تُستخدم ركائز Si₃N₄ على نطاق واسع في محولات الدفع الكهربائية، وأجهزة الشحن المدمجة، ومحولات التيار المستمر إلى التيار المستمر، وأنظمة تخزين الطاقة، مما يوفر تشغيلًا أكثر أمانًا، وكثافة طاقة أعلى، وعمر خدمة أطول مقارنةً بالسيراميك التقليدي.
بالنسبة للمصنعين الذين يبحثون عن موثوقية من الجيل التالي، تضمن هذه التقنية عزلًا كهربائيًا متميزًا وأداءً لإدارة الحرارة في ظل بيئات السيارات القاسية.