Toyota cam kết tiến thêm một bước nữa trong sự phát triển của xe hybrid và xe điện. Khám phá một hệ thống mới sử dụng Silicon Carbide trong việc xây dựng các mô-đun bộ điều khiển nguồn, hứa hẹn mang lại hiệu quả cao hơn.
Toyota là một trong những thương hiệu đã đầu tư nhiều nhất vào việc phát triển các công nghệ thay thế cho xe hybrid, cùng với Denso, trong mối quan hệ hợp tác đã kéo dài 34 năm.
Theo kết quả của nghiên cứu này, Toyota hiện trình làng một thế hệ mô-đun điều khiển công suất (PCU) mới - vốn là trung tâm hoạt động của những chiếc xe này - sử dụng một trong những vật liệu cứng nhất trên trái đất: Silicon Carbide (SiC).
Thông qua việc sử dụng chất bán dẫn Silicon Carbide (SiC) trong việc chế tạo PCU - gây hại cho chất bán dẫn silicon truyền thống - Toyota tuyên bố rằng có thể cải thiện khả năng tự chủ của xe hybrid và xe điện khoảng 10%.
Nó có thể là một lợi thế nhỏ, nhưng cần lưu ý rằng dây dẫn SiC chịu trách nhiệm cho tổn thất điện năng chỉ bằng 1/10 trong dòng hiện tại, cho phép giảm kích thước của các thành phần như cuộn dây và tụ điện khoảng 40%, đại diện cho một tổng thể giảm 80% quy mô PCU.
Đối với Toyota, điều này đặc biệt quan trọng vì chỉ riêng PCU là nguyên nhân gây ra 25% tổn thất năng lượng trong các loại xe hybrid và xe điện, trong đó chất bán dẫn PCU chiếm 20% tổng tổn thất.
PCU là một trong những thành phần quan trọng nhất trong xe hybrid và xe điện, vì nó là PCU chịu trách nhiệm cung cấp dòng điện từ pin đến động cơ điện, để điều khiển chuyển động quay của động cơ điện, để quản lý quá trình tái sinh và hệ thống thu hồi năng lượng, và cuối cùng, bằng cách chuyển đổi hoạt động của động cơ điện giữa bộ phận đẩy và bộ phận phát điện.
Hiện tại, PCU được tạo thành từ một số phần tử điện tử, phần tử quan trọng nhất hóa ra là các chất bán dẫn silicon khác nhau, với công suất điện và điện trở khác nhau. Chính nhờ công nghệ bán dẫn được áp dụng trong PCU mà công nghệ Toyota mới này đã phát huy tác dụng, hiệu quả hơn trong ba lĩnh vực quyết định: tiêu thụ năng lượng, kích thước và đặc tính nhiệt.
Toyota biết rằng mặc dù pin với công nghệ tiên tiến hơn với mật độ năng lượng cao không xuất hiện, có thể kết hợp hoàn hảo các giá trị đáng chú ý của (Ah và V), thì nguồn tài nguyên duy nhất để có thể tăng hiệu quả sử dụng năng lượng là tạo ra tất cả các thành phần điện là một phần của quản lý điện tử hiệu quả hơn và có khả năng chống lại.
Tương lai của Toyota với những trình điều khiển mới này đầy hứa hẹn - mặc dù chi phí sản xuất vẫn cao hơn từ 10 đến 15 lần so với các loại thông thường - do các đối tác đã đạt được trong việc đại chúng hóa các thành phần này và các thử nghiệm đã được thực hiện trên đường với mức tăng 5% trong đảm bảo tối thiểu. Xem qua video, cuộc cách mạng mà chất bán dẫn cacbua silicon thực hiện: