不得了!飛機也要用碳化硅了,明年試飛

最近, 日本電裝 宣布,他們已經進入了 電動飛機 市場,2022年搭載碳化硅的飛機即將試飛。此前,碳化硅已發力 軌道交通 市場(.點這里.),如今又迎來新的大機遇。
據“三代半風向”了解,保時捷、豐田、現代、空客、波音等眾多企業已經投入了電動飛機市場,2030年該市場的營收將達到 440億人民幣 。
除了電裝外, 科銳、 勞斯萊斯、通用、NASA 雷神 等眾多企業正在研發或已經為電動飛機行業提供了碳化硅技術和產品。
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電裝聯手豐田、霍尼韋爾

碳化硅飛機明年試飛

5 24 日, 日本電裝 與美國 霍尼韋爾 國際公司 發布公告稱 ,雙方已 簽署了一項長期協議,將聯合開發和制造用于飛機的電動推進系統,以滿足城市空中交通( UAM )等需求。

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電裝公司表示,UAM電動飛機是較小型的飛機之一,比較容易利用汽車的電氣化技術,電裝公司將通過使用碳化硅等技術,開發出逆變器和大功率電動機。此前,電裝發布了一款用于電動飛機的原型電動機,該電動機的輸出密度達到了汽車的三倍以上。

2020年6月,霍尼韋爾(中國)發布了一種專為城市空中交通(UAM)和電動飛機設計的微蒸氣循環系統(MicroVCS)冷卻解決方案,其中就帶有碳化硅開關的電力電子設備,相比其他傳統蒸汽循環系統,該系統的重量減輕了35%,效率提高了20%。

另外,豐田汽車已經投資并在研發eVTOL技術,而豐田是電裝的最大股東,其電動飛機采用電裝的碳化硅也是很自然的事情。

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電動推進器安裝在兩個機翼的螺旋槳部分

兩家公司均未透露本公告中提及的客戶名稱。電裝公司表示,雙方正在與現有和潛在客戶進行深入討論,其電動飛機推進系統的試飛計劃將在2022年進行

據《日經新聞》猜測,最有可能的是美國初創公司Joby Aviation,該公司主要生產電動垂直起降(eVTOL)飛機。2020年,霍尼韋爾曾表示,已將MicroVCS應用于Eviation公司的全電動Alice飛機中。

據介紹,電裝公司是一家市值446億美元(約2850億人民幣)的企業,霍尼韋爾是一家財富100強技術公司。早在2019年,兩家公司就開始聯合開發電動飛機的推進系統。

保時捷、豐田、現代、空客、波音……

共爭440億電動飛機市場

近10年來,電動飛機(MEA)一直是航空業研究和開發的主題,參與企業非常多,除了波音、空客外,保時捷、豐田、現代、Uber等眾多企業都參與其中。

2019年10月10日,保時捷宣布與波音公司合作,開發一個原型電動飛行的出租車。

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保時捷空中飛車

2019年12月,韓華系統有限公司對電動空中出租車公司Overair進行了價值2500萬美元的投資。

2019年12月,Kitty Hawk與波音公司成立了Wisk合資企業,以開發和生產空中出租車,可容納兩人。

2020年1月,豐田汽車向eVTOL飛機制造商Joby Aviation LLC投資了3.94億美元,以打入城市空中交通市場。

2020年1月,Uber 與現代汽車建立合作伙伴關系,以提供空中出租車拼車服務,而現代汽車負責制造和部署空中交通工具。

Prescient&Strategic報告顯示,到2023年,城市空中交通(UAM)市場價值將達到8.95億美元(約57億人民幣),預計到2030年將達到68.894億美元(約440億人民幣)。此外,預計到2023年至2030年,市場將以33.9%的復合年增長率增長。

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勞斯萊斯、通用、NASA……

都在研發飛機碳化硅

目前,有多家供應商提供適用于電動飛機的1200-V SiC MOSFET,例如,Microchip 旗下 Microsemi 的1200 V SiC MOSFET和1200 V SiC SBD,還有 Cree公司 1200-V的CAS325M12HM2碳化硅電源模塊。

此外,通用、勞斯萊斯等企業都專門為電動飛機研發碳化硅技術,英國和歐盟還有專門的項目來推動。

2015年3月,創新英國資助了一個項目,由勞斯萊斯旗下的Controls and Data Services和雷神英國公司領導研發高溫碳化硅(HiTSiC)限流二極管等技術,參與單位還包括紐卡斯爾大學和TT Electronics Semelab。

2019年1月,美國加州固態設備公司(SSDI)推出用于高航空航天的 1200伏SFC35N120碳化硅MOSFET,在20A和25°C時可提供26-30A的最大連續漏極電流,以及RDS(ON)最大為96微歐。

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2019年9月,通用電氣(GE)與美國國家航空航天局(NASA)先進飛行器計劃(AAVP)合作,針對大型商用飛機的電動推進器,開發碳化硅逆變器。

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GE的碳化硅晶圓

2020年9月,歐盟為MuSiCA項目資助了77.68萬歐元(約608萬人民幣),該項目的成果將支持在航空航天應用中采用新的碳化硅器件。

行業人士認為,碳化硅有望顯著提高效率并減小飛機電力轉換器技術的尺寸和重量。使用碳化硅半導體的電源系統能夠實現更高的功率密度、電壓、溫度和頻率,同時減少散熱。

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