يوجد منفذ شحن على سيارة كهربائية Mercedes Benz EQC 400 4Matic في المعرض الكندي الدولي للسيارات في تورنتو ، أونتاريو ، كندا ، 13 فبراير 2019.
مارك بلينش | رويترز
تقول شركة Navitas Semiconductor ، وهي شركة تصنع التكنولوجيا لشواحن الهواتف فائقة السرعة ، إن السيارات الكهربائية هي رهانها الكبير التالي.
قال جين شيريدان ، الرئيس التنفيذي لشركة Navitas ، لشبكة CNBC في محادثة هاتفية: "نفس الشيء الذي نقوم به عند 50 واط لهاتف أو جهاز لوحي ، سنفعل ذلك بقدرة 5,000 واط أو 20,000 واط لشحن سيارتك الكهربائية بسرعة" .
باستخدام تقنية Navitas ، يمكن شحن السيارة الكهربائية في منزل المستهلك في ثلث الوقت الذي تستغرقه حاليًا.
كمثال: "سوف يستغرق شحن سيارة تسلا بالكامل حوالي 10 ساعات. يمكنك أن تقول ، "حسنًا ، هذا بين عشية وضحاها. انا نائم. قال شيريدان. "ولكن هناك أوقات ليس لديك فيها 10 ساعات للذهاب على الطريق."
إذا تم استخدام نفس التقنية الجديدة داخل السيارة الكهربائية ، فيمكن زيادة نطاق السيارة بما يقرب من 30٪ ، أو يمكن تقليل حجم البطارية بنسبة 30٪ ، وكلاهما ميزتان بطريقتهما الخاصة.
لكن ربما لن نراه في السيارات الجديدة حتى عام 2025 على الأقل.
ما هو نيتريد الغاليوم؟
الغاليوم عنصر كيميائي في الجدول الدوري ومنتج ثانوي طبيعي تم إنشاؤه في تكرير معادن أخرى ، مثل الألومنيوم. قال شيريدان: "على مدى عقود ، لم يكن هناك استخدام معروف لهذه المواد".
ولكن عندما يتم دمج الغاليوم مع النيتروجين في نيتريد الغاليوم (GaN) ، يكون مفيدًا لأشباه الموصلات التي تدخل في وحدات الشحن الخاصة بأجهزة الإلكترونيات الاستهلاكية. يعمل أشباه الموصلات GaN بما يصل إلى 20 مرة أسرع من السيليكون ويجعل من الممكن توفير ما يصل إلى 3 أضعاف الطاقة وشحن أسرع 3 مرات بنصف الحجم والوزن.
لا تزال التكنولوجيا جديدة نسبيًا ، ولم تنتشر بعد لأنها لا تزال باهظة الثمن وتتطلب من العملاء إعادة تصميم أنظمة الشحن بالكامل. لكن شيريدان يوضح أن التكلفة ستنخفض مع زيادة الحجم.
"الآن ، إنها أغلى بنسبة 10 إلى 20٪ فقط. في غضون عامين ، ستكون بنفس التكلفة أو أرخص. "إنها شريحة قوية. ولكن للقيام بذلك بشكل صحيح ، عليك إعادة تصميم نظام الطاقة بالكامل حول تلك الشريحة وهذا يتطلب الكثير من المهارات الجديدة ".
تعمل Navitas بشكل وثيق مع عملائها لمساعدتهم على إجراء تلك التغييرات.
"نحن في الواقع عمليون للغاية مع عملائنا. نقوم بإنشاء مراكز تصميم - فقط لأجهزة الشحن المحمولة ، فقط لمراكز البيانات ، فقط للمركبات الكهربائية - لمساعدة هؤلاء العملاء على وجه التحديد في تصميم نظام الطاقة من الجيل التالي بأكمله باستخدام شريحة GaN ، لأن لدينا خبراء في جميع الأشياء الأخرى ، وليس فقط GaN رقاقة لمساعدتهم على القيام بذلك. لذلك هناك قدر كبير من التعلم ".
في السنوات الثلاث الماضية ، شحنت Navitas أكثر من 35 مليون وحدة بتقنية GaN لعملائها مثل العلامة التجارية الصينية للهواتف الذكية والشركة المصنعة Vivo و Dell وشركة Xiaomi الصينية لتصنيع الإلكترونيات الاستهلاكية.
للوصول إلى هذه النقطة ، جمعت Navitas أكثر من 100 مليون دولار في عدة جولات من التمويل وحققت إيرادات بنحو 20 مليون دولار سنويًا. الشركة ليست مربحة بعد ، ولكنها تهدف إلى أن تكون في عام 2023. في أكتوبر ، تم طرح شركة Navitas Semiconductor للاكتتاب العام عبر SPAC ولديها رسملة سوقية تزيد عن مليار دولار.
من شواحن الهواتف المحمولة إلى السيارات الكهربائية
سينصب التركيز الأولي لشركة Navitas على أنظمة الشحن المنزلي للسيارات الكهربائية ، والتي تعتبر "بطيئة جدًا" ، كما قال شيريدان ، على عكس محطات الشحن الفائقة الموجودة في الأماكن العامة.
ولكن قد يستغرق الأمر سنوات حتى تحصل Navitas على صانعي السيارات الكهربائية لبناء تقنية موصل GaN الفائق في البنية التحتية للشحن والسيارات الخاصة بهم.
يقر شيريدان قائلاً: "لا يمكنك الحضور إلى سيارة موجودة وإسقاطها فقط ، وهو ما يجعل شحن الأشياء أسرع بطريقة سحرية ، وتكون أكثر كفاءة".
يستغرق تطوير السيارات الكهربائية من ثلاث إلى أربع سنوات ، ولذا فمن المحتمل أن يكون عام 2025 قبل أن يتم شحن السيارات الكهربائية التي تدعم الجاليوم وفي الشوارع.
لكن عملية التعليم والتعاون مع الشركات قد بدأت.
في يناير ، افتتحت Navitas مركزًا في شنغهاي ، الصين ، للعمل مع مصنعي السيارات الكهربائية لتطوير أنظمة GaN الخاصة بهم.
حتى الآن ، لم تعلن أي شركات تصنيع سيارات كهربائية علانية أنها تتحول إلى أنظمة GaN ، ولكن BRUSA HyPower - أعلن مورد إلكترونيات الطاقة لكبار اللاعبين الأوروبيين مثل بورش وأودي وفولكس فاجن - علنًا عن شراكة مع نافيتاس.
فوائد GaN للمركبات الكهربائية تتجاوز الشحن
ستعمل تقنية GaN supercondutor على أداء المركبات الكهربائية أكثر من مجرد جعلها تشحن بشكل أسرع.
يوضح هذا الرسم البياني من Navitas Semiconductor أين يمكن لتقنية GaN أن تجعل السيارة الكهربائية أكثر كفاءة.
مجاملة Navitas Semiconductor
بمجرد وصول الطاقة إلى بطارية السيارة الكهربائية ، يجب أن تصل إلى العجلات. الآن ، هذا يحدث مع أشباه موصلات السيليكون. قال شيريدان إنه مع انتقال الطاقة من البطارية إلى العجلات ، يتم فقد 30٪ أو أكثر من الطاقة في ناقل الحركة.
إذا تم استخدام موصلات GaN الفائقة في هذا الإرسال ، فيمكنك استخدام بطارية أصغر أو الحصول على بطارية من نفس الحجم لتأخذ السيارة أكثر.
قال شيريدان: "لا يمكنني تحويل كل الطاقة المفقودة إلى الصفر ، لكن يمكنني أخذ جزء كبير من 30٪ من الطاقة المهدرة وحفظها من خلال تقنية أكثر كفاءة في GaN".
"إذا فكرت في ما يمنع أي مشترٍ من العودة إلى السيارة الكهربائية ، فإنها لا تزال أغلى من سيارة تعمل بالوقود لأن تكلفة تلك البطارية ، لذا فإن أي شيء يمكنك القيام به لاستخدام بطارية أرخص وأخف وزنًا" سيكون مفيدًا لجلب السعر قال شيريدان.
من الأسباب الأخرى التي تجعل المستهلكين يترددون في التحول إلى السيارات الكهربائية "القلق بشأن المدى" ، والذي يمكن مساعدته من خلال جعل الكفاءة داخل السيارة الكهربائية أفضل باستخدام تقنية GaN. "وبعد ذلك بالطبع ، حصلت على طبيعة الشحن البطيئة لهذا الشيء. إنها ليست بنفس سرعة ملء خزان الغاز. ولذا فإننا نحاول سد الفجوة في هذه العناصر الثلاثة ".
المصدر: https://www.cnbc.com/2022/02/04/navitas-gallium-nitride-tech-could-help-evs-charge-three-times-faster.html