فناوری نیترید گالیوم Navitas می تواند به خودروهای برقی کمک کند تا سه برابر سریع تر شارژ شوند

شرکت Navitas Semiconductor، شرکتی که فناوری شارژرهای فوق سریع گوشی را تولید می‌کند، می‌گوید وسایل نقلیه الکتریکی شرط بزرگ بعدی آن هستند.

Gene Sheridan، مدیر عامل Navitas در یک مکالمه تلفنی به CNBC گفت: "همان کاری که ما با 50 وات برای تلفن یا تبلت انجام می دهیم، برای شارژ سریع EV شما با 5,000 وات یا 20,000 وات این کار را انجام می دهیم." .

با فناوری Navitas، یک وسیله نقلیه الکتریکی می تواند در خانه مصرف کننده در یک سوم زمان فعلی شارژ شود.

به عنوان مثال: "حدود 10 ساعت طول می کشد تا یک تسلا به طور کامل شارژ شود. می توانید بگویید، "خب، این یک شبه است. من خوابم شریدان گفت، این چیز مهمی نیست. اما مواقعی وجود دارد که 10 ساعت برای رفتن به جاده فرصت ندارید.

اگر از همین فناوری جدید در داخل خودروی الکتریکی استفاده شود، برد خودرو را می‌توان نزدیک به 30 درصد افزایش داد یا اندازه باتری را تا 30 درصد کاهش داد، هر دو مزیت در نوع خود هستند.

اما احتمالاً حداقل تا سال 2025 آن را در خودروهای جدید نخواهیم دید.

گالیم یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی و یک محصول جانبی طبیعی است که در پالایش فلزات دیگر مانند آلومینیوم ایجاد می‌شود. شریدان گفت: «برای چندین دهه، هیچ استفاده شناخته شده ای برای این ماده وجود نداشت.

اما وقتی گالیم با نیتروژن ترکیب می شود و نیترید گالیوم (GaN) می شود، برای نیمه هادی هایی که وارد واحدهای شارژ دستگاه های الکترونیکی مصرفی می شوند مفید است. یک نیمه هادی GaN تا 20 برابر سریعتر از سیلیکون عمل می کند و این امکان را فراهم می کند که تا 3 برابر قدرت بیشتر و 3 برابر شارژ سریعتر در نیمی از اندازه و وزن ارائه شود.

این فناوری هنوز نسبتاً جدید است و هنوز گسترده نشده است، زیرا هنوز گران‌تر است و مشتریان را ملزم می‌کند تا کل سیستم‌های شارژ خود را دوباره طراحی کنند. اما شریدان توضیح می دهد که با افزایش مقیاس، هزینه کاهش می یابد.

اکنون، فقط 10 تا 20 درصد گران تر است. در عرض دو سال، هزینه مشابه یا ارزان‌تر خواهد بود.» این یک تراشه قدرتمند است. اما برای انجام درست آن، باید کل سیستم قدرت را حول آن تراشه دوباره طراحی کنید و این نیاز به مهارت‌های جدید زیادی دارد.

Navitas از نزدیک با مشتریان خود همکاری می کند تا به آنها در ایجاد این تغییرات کمک کند.

"ما در واقع با مشتریان خود بسیار عمل می کنیم. ما مراکز طراحی را ایجاد می‌کنیم - فقط برای شارژرهای موبایل، فقط برای مراکز داده، فقط برای خودروهای برقی - به طور خاص به این مشتریان کمک می‌کنیم تا کل سیستم قدرت نسل بعدی را با استفاده از تراشه GaN خود طراحی کنند، زیرا ما در همه موارد دیگر متخصص داریم، نه فقط GaN. تراشه، برای کمک به آنها در انجام آن. بنابراین منحنی یادگیری کمی وجود دارد.”

در سه سال گذشته، Navitas بیش از 35 میلیون دستگاه را با فناوری GaN خود به مشتریانی مانند برند چینی گوشی‌های هوشمند و سازنده Vivo، Dell و سازنده لوازم الکترونیکی مصرفی چینی Xiaomi ارسال کرده است.  

برای رسیدن به این نقطه، Navitas بیش از 100 میلیون دلار در چندین دور سرمایه جمع آوری کرده است و درآمدی حدود 20 میلیون دلار در سال به ارمغان می آورد. این شرکت هنوز سودآور نیست، اما قصد دارد در سال 2023 باشد. در ماه اکتبر، Navitas Semiconductor از طریق SPAC عمومی شد و ارزش بازار آن بیش از 1 میلیارد دلار است.

تمرکز اولیه برای Navitas، سیستم‌های شارژ خانگی برای وسایل نقلیه الکتریکی خواهد بود، که همانطور که شریدان گفت، برخلاف ایستگاه‌های سوپرشارژ عمومی، «بسیار کند هستند».

اما ممکن است سال‌ها طول بکشد تا Navitas از سازندگان خودروهای الکتریکی بخواهد فناوری ابررسانا GaN را در زیرساخت‌های شارژ و خودروهای خود بسازند.

شریدان اذعان می‌کند: «نمی‌توانی در ماشین موجود حاضر شوی و فقط آن را بیاندازی و این کار به شکلی جادویی باعث می‌شود که همه چیز سریع‌تر شارژ شود، کارآمدتر شود».

سه تا چهار سال طول می کشد تا وسایل نقلیه الکتریکی تولید شوند، و بنابراین احتمالاً تا سال 2025 قبل از حمل و نقل و در خیابان ها وسایل نقلیه الکتریکی مجهز به GaN خواهد بود.

اما این روند آموزش و همکاری با مشاغل آغاز شده است.

در ژانویه، Navitas مرکزی را در شانگهای چین افتتاح کرد تا با سازندگان خودروهای الکتریکی همکاری کند تا سیستم‌های GaN خود را توسعه دهند.

تا کنون، هیچ سازنده خودروی الکتریکی به طور عمومی اعلام نکرده است که به سیستم های GaN تغییر می کند، اما BRUSA HyPower - یک تامین کننده الکترونیک قدرت برای بازیکنان برتر اروپایی مانند پورشه، آئودی و فولکس واگن - به طور علنی همکاری با Navitas را اعلام کرده است.

فناوری ابررسانا GaN برای خودروهای برقی بیشتر از اینکه فقط سریع‌تر شارژ شوند، انجام می‌دهد.

هنگامی که نیرو به باتری یک وسیله نقلیه الکتریکی می رسد، باید به چرخ ها برود. در حال حاضر، این در مورد نیمه هادی های سیلیکونی اتفاق می افتد. شریدان گفت، با انتقال نیرو از باتری به چرخ‌ها، 30 درصد یا بیشتر از انرژی در گیربکس از دست می‌رود.

اگر در آن گیربکس از ابررساناهای GaN استفاده شود، می‌توانید از باتری کوچک‌تری استفاده کنید یا باطری با اندازه‌ای مشابه، ماشین را جلوتر ببرید.

شریدان گفت: «نمی‌توانم تمام انرژی از دست رفته را به صفر برسانم، اما می‌توانم بخش بزرگی از آن 30 درصد انرژی را که تلف می‌شود بردارم و با یک فناوری کارآمدتر در GaN آن را ذخیره کنم».

«اگر به این فکر کنید که چه چیزی هر خریدار را از خودروهای الکتریکی بازمی‌دارد، باز هم گران‌تر از یک خودروی بنزینی است زیرا هزینه آن باتری است، بنابراین هر کاری که بتوانید برای استفاده از باتری ارزان‌تر و سبک‌تر انجام دهید، برای کاهش قیمت مفید خواهد بود. شریدان گفت پایین.

دلایل دیگری که مصرف کنندگان برای تغییر به وسایل نقلیه الکتریکی مردد هستند، "اضطراب برد" است که می تواند با بهبود کارایی داخل خودروی الکتریکی با فناوری GaN کمک کند. "و البته، شما ماهیت شارژ آهسته این چیز را دریافت کردید. این سرعت به اندازه پر کردن مخزن بنزین نیست. و بنابراین ما سعی می کنیم شکاف را در این سه مورد کم کنیم."