В России начат выпуск силовых модулей на кристаллах карбида кремния

НПО «Энергомодуль» произвело первые образы российских силовых модулей на кристаллах третьего поколения силовых полупроводников — разработке группы «Элемент», рассказали представители «Элемента».

Силовой модуль, выпускаемый «Энергомодулем» (М2ТКПК-400-12-К4-НП5Т), представляет собой полумост, самый востребованный элемент силовой аппаратуры, из двух карбид-кремниевых транзисторов. Он предназначен для использования в ультрабыстрых зарядных устройствах электромобилей, железнодорожной технике и индустриальном оборудовании.

Серийное производство карбид-кремниевых транзисторов начнется на горизонте двух лет. Ожидается, что к 2030 г. будет выпущено до 100 тыс. модулей на карбиде кремния.

Опытные образцы переданы заказчику из железнодорожной отрасли для тестирования. Ведутся переговоры о тестировании с другими компаниями, в частности, из нефтегазовой отрасли.

Сейчас на российском рынке представлены только иностранные аналоги силовых модулей (Cree, Infineon, Semikron, Hitachi).

Модуль мощностью 0,5 МВт (1200В 400А) представляет собой полумост из двух карбид-кремниевых транзисторов, разработанных «дочкой» ГК «Элемент» – АО «Силовой Ключ». Его использование позволяет сократить энергопотребление, уменьшить массу и габариты устройства, увеличить срок работы от аккумулятора и продлить безаварийный срок службы конечного устройства», заверяет представитель компании «Элемент».

Разработка кристаллов принадлежит дочернему предприятию «Элемента» — АО «Силовой Ключ». Разработку и производство в модули осуществляет «НПО «Энергомодуль». Модель М2ТКПК-400-12-К4-НП5Т не уступает передовым образцам мировых производителей, утверждает представитель «Элемента».

«Силовые модули используют там, где нужно управлять электроэнергией или ее преобразовывать, особенно когда речь идет системах с большими токами и напряжениями, — пояснил независимый эксперт и автор Telegram-канала RUSmiro Алексей Бойко. — Прежде всего – это транспорт: от судов и электровозов до самокатов и моноколес, электромобили, конечно, станки, роботы, ветрогенераторы, солнечные батареи и так далее. В телеком-оборудовании нужны в блоках питания и в серверах». Потребность в силовых модулях значительная, от сотен тысяч штук в год и более, отметил Бойко.

Производство кристаллов из карбида кремния требует денежных вливаний в десятки миллиардов рублей, пояснил Александр Савин, директор «Абсолют Будущего».

Карбид кремния (SiC) — основа третьего поколения высоковольтных электронных приборов, позволяющих создавать современные электромобили, системы энергоснабжения облачных дата-центров, развивать технологии искусственного интеллекта, проектировать мощные робототехнические устройства.

Карбид кремния, являясь широкозонным полупроводником из группы алмазоподобных материалов, обладает электрическими характеристиками, высокой теплопроводностью и жаростойкостью, что обеспечивает эффективную и стабильную работу приборов на его основе даже в экстремальных условиях.

Россия занимает четвертое место среди всех стран в мире по объему производства и потребления электроэнергии. В индустриально-развитых экономиках до 70% потребляемой электроэнергии проходит через полупроводниковые преобразователи, управляющие электродвигателями и освещением, генерирующих напряжение ветро- и солнечных станций, формирующие энергию для питания практически всех электронных устройств и промышленных приборов.

О том, что «Элемент» планирует заняться силовой электроникой, стало известно весной 2024 г. В планах компании к 2030 г. обеспечить до 60% российского спроса на рынке силовых компонентов. Знакомый с планами «Элемента» источник сообщил, что группа вложит в новое производство около 20 млрд руб.

Сообщение В России начат выпуск силовых модулей на кристаллах карбида кремния появились сначала на Время электроники.