電動汽車（e-mobility）正在成為取代道路運輸中對化石燃料的依賴的最有前途的技術解決方案之一。與基于內燃機的傳統汽車相比，電動汽車 (EV) 的排氣管排放為零，為改善空氣質量做出了重大貢獻，尤其是在大城市中心?？紤]到公路運輸仍然是貨物和人員流動的主要方式，很明顯，電動汽車是汽車脫碳最簡單可行的解決方案，大大減少了空氣和噪音污染。盡管電動汽車提供了巨大的潛力，但如今電動汽車的數量僅占新注冊車輛的一小部分。

限制電動汽車普及的主要因素如下：

有限的自主權（與內燃機汽車相比），取決于當前用于電池制造的技術；

購買價格，明顯高于傳統車輛；

潛在用戶的看法，仍然對轉向完全電動解決方案持部分懷疑態度；

廣泛使用的充電站。

最后一個方面涉及電動汽車與配電網絡（智能電網）之間的相互作用。為了使電動汽車取得成功，公共充電站必須在領土上有更大的分布，并且能夠支持諸如 Vehicle2Grid (V2G) 之類的智能充電應用。事實上，此功能能夠在本地平衡不規則的電力生產，從而更有效地利用配電網絡。

智能充電

智能充電是指使電動汽車的充電過程適應配電網絡的使用條件和車輛用戶的需求。智能充電的前提是存在一個系統，其中電動汽車（EV）和充電設備共享數據連接，而充電設備又與供電商共享數據連接。與傳統充電系統（無數據連接）不同，智能充電允許遠程控制充電站，并有機會根據網絡的特定需求監控或限制用電量。換句話說，充電過程可以通過外部事件的發生而改變，從而實現電動汽車和智能電網之間的自適應集成。

可以通過不同的方式或級別來實施智能充電：

根據來自網絡運營商的價格信號或其他信息激活或停用收費；

增加或減少可用于充電的電力，以千瓦為單位；

支持雙向充電模式，通過這種模式，電動汽車電池可以在有限的時間內為電網提供能量。這顯然是 V2G（車輛到電網）應用的一個例子。

智能充電技術提供了幾個潛在的優勢。首先，它對當前的電力分配基礎設施進行了不必要的徹底改變。事實上，預計未來幾年電動汽車數量的增長將導致能源需求達到峰值，只要全電動汽車使用智能充電，就可以在不修改網絡的情況下進行管理。平均而言，大多數車輛在其使用壽命的 95% 內都處于停放狀態，這提供了管理靈活充電周期的機會，這些周期分布在車輛不使用期間。智能充電的強制性要求是存在前面提到的雙向通信。該站必須能夠傳輸當前的充電狀態和適用于特定車輛的約束，并能夠接收有關當前市場價格或可用功率的任何限制的信息。該充電站還可以優化多輛車同時充電的過程。最后，可以根據網絡的實際使用時間應用可變的動態費率，從而為最終用戶節省開支。

商用設備

智能充電意味著存在節能充電站。為滿足對高效電動汽車充電站日益增長的需求，英飛凌科技開發了兩款基于碳化硅技術的新型電源模塊。無論是易1B和2B易電源模塊（圖1中的充電站），適用于EV，集成CoolSiC MOSFET和屬于EasyPACK 1200 V族。電源模塊有兩種不同的拓撲結構，可最大限度地提高效率并降低冷卻成本。用于電源模塊的標準 EasyPACK 封裝具有行業領先的低漏電感。這有助于構建高達 120/150 kW 的充電站的堆疊模塊化解決方案。集成的 NTC 溫度傳感器有助于組件監控。

圖 1：CoolSIC Easy 2B 電源模塊

碳化硅功率 MOSFET，如SCTW100N65G2AG和功率肖特基整流器，如STPSC10H12（均由意法半導體開發）具有高工作電壓和硬開關條件下的出色性能。這些基于 SiC 的器件能夠制造更小、更好的組件，從而支持電動汽車的進步。一個例子是ZapCharger Portable（圖 2），它是最小的電動汽車充電站。該充電器基于意法半導體的碳化硅MOSFET，能效高達97%，適用于任何電動汽車和任何電網。

圖 2：意法半導體 ZapCharger

Wolfspeed是全球首屈一指的 SiC 和 GaN 電源解決方案供應商，通過推出E 系列 SiC MOSFET，這是業內首個通過汽車認證、具備 PPAP 功能且防潮的 MOSFET，從而擴大了其在碳化硅領域的領先地位。

審核編輯 黃昊宇