Fraunhofer показал зарядный модуль для электромобилей на 800 В
Fraunhofer IAF представил внешний силовой модуль для двунаправленной зарядки электромобилей с тяговыми батареями до 920 В. Разработка рассчитана на компактные мобильные зарядные устройства и использует транзисторы на основе нитрида галлия. Партнёр проекта Ambibox встроил модуль в однофазный демонстратор, который может как заряжать автомобиль, так и возвращать энергию обратно в сеть.
Модуль создан в рамках проекта GaN4EmoBiL, который посвящён силовой электронике для электромобилей. В центре системы стоят GaN-транзисторы с рабочим напряжением до 1200 В на изолирующей подложке. В демонстраторе устройство работает с батареями в диапазоне от 150 до 920 В. Это покрывает не только массовые 400-вольтовые платформы, но и 800-вольтовые архитектуры, которые используют, например, Porsche Taycan, Kia EV6 и модели Hyundai на платформе E-GMP.
По характеристикам решение заметно уступает стационарным зарядным станциям по мощности, но выигрывает в размерах. Внешнее зарядное устройство выдаёт до 3 кВт, его объём составляет 8,3 литра, масса вместе с кабелями и разъёмами достигает 5,7 кг. Подключение предусмотрено через CCS и бытовой разъём Schuko. Для сравнения, штатные бортовые зарядные устройства на 11-22 кВт тяжелее, дороже и сложнее в интеграции в автомобиль, особенно в сегменте высоковольтных платформ.
Главная ставка сделана на двунаправленный режим. При такой схеме электромобиль работает не только как потребитель энергии, но и как временный накопитель для дома или сети. Эта функция давно тестируется на рынке: Nissan продвигает V2G с Leaf, Renault и Mobilize развивают двунаправленную зарядку в Европе, а стандарты семейства ISO 15118 постепенно подводят отрасль к более массовому обмену энергией через CCS. Узким местом остаются стоимость силовой электроники, ресурс батареи и требования энергокомпаний к таким подключениям.
Для Fraunhofer IAF это скорее демонстрация того, как GaN-компоненты можно довести до мобильного форм-фактора. Нитрид галлия позволяет уменьшить тепловые потери и размеры преобразователя при высоком напряжении, а следующий этап разработчики связывают с ростом тока, масштабированием пластин и снижением цены до уровня кремниевых решений. Это имеет практический смысл: по оценке IEA, мировые продажи электромобилей в 2024 году превысили 17 млн штук, и по мере роста парка спрос на компактные внешние зарядные устройства и V2G-инфраструктуру будет расти вместе с ним. Публичный показ демонстратора назначен на PCIM Expo & Conference 2026 в Нюрнберге.
