一、电池化成介绍
锂电池化成是锂电池刚生产出来后对其做一次充电,借以激活电池,其作用类似于对软盘的"格式化",化成完成后电池才能开始正常的充放电。
原理就是对电池第一次充电,让电池内的活性物质激活,同时在阳极表面生成一种致密的膜,借以保护整个化学界面。电池化成是电池生产过程中的主要瓶颈。为了激活刚刚装配好的电池单元或电池组中的材料,需要花费长达20小时的时间进行充电放电循环。但这个过程必不可缺,因为它极大地影响着电池的使用寿命、质量和成本。几乎每一个新生产的电池都必须在经过化成和测试过程之后,才能安装到系统中。电池化成电源和分容设备,就是给电池充电放电的电能变换的电力电子设备。
二、电池化成电源市场分析
国家双碳政策下,储能市场火爆,在储能带动下,锂电池需求量暴增,据高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2022年中国锂电池化成电源市场规模为26.5亿元,同比增长71%。预计2023年度电池化成电源的市场规模为43.94亿,2025年中国锂电池化成电源市场规模将达90亿元。
目前化成用行业主要有以下特点:
DC-DC电源模块产品主要由化成分容设备企业,如杭可科技、泰坦新动力、恒翼能等自产,AC-DC电源模块产品主要由化成电源企业,如洛仑兹、西安图为等提供;
国内化成电源企业和化成分容设备企业,正加大采用高压直流母线技术,部分头部电池企业已经有订单采购;
化成电源企业正在进行集成化电源产品开发,积极布局储能PCS市场。
近三年,锂电化成分容设备企业自产的AC-DC在电源市场份额逐年减少,2022年锂电池化成分容用AC-DC电源行业Top2(洛仑兹和西安图为)市占率已高达96%。主要因为AC-DC和DC-DC电源模块产品特点不同,DC-DC模块侧重于满足客户对锂电池充放电的功能需求,这部分电源与装备机、上位机相连,还需要采集大量电池的数据,对精度要求较高,需要与电池厂做大量的工艺对接。而AC-DC模块侧重于做功率的变化,需要跟电网打交道,因此产品对电网适应性、可靠性、稳定性和响应速度要求较高。
从锂电化成电源技术趋势看,锂电池化成分容线正在导入高压直流母线方案替代原有的AC/DC+DC/DC方案,包括洛仑兹、恒翼能、杭可科技、泰坦新动力等企业均在加大布局这一技术。 下游客户如宁德时代、弗迪电池、中创新航、亿纬锂能、LGES、SK On等头部电池企业新一轮化成分容线招标大多数为高压直流母线方案。
GGII预计,到2025年除小型实验室用电芯充放电测试设备及高电压的PACK充放电测试设备市场,高压直流母线方案将成为锂电池企业化成分容生产线的主流技术,主要因其降本增效优势明显:
集成后的电源模块直接放在电池顶端和探针连接,能够节省铜线,可以降低成本15-20%;
集成电源的充放电效率能提升8-10%,从而节省电耗成本。此外,高压直流母线方案不仅能够应用在化成电源领域,也可以应用在储能领域,形成高压直流微网,光伏、PCS等也可以接到750V母线上,多余能量可以存储起来,并可实现波峰波谷的智能调度,可扩展功能性强。
三、龙腾产品优势
电池化成典型拓扑
针对电池化成市场应用,龙腾半导体的高压超结MOS,其产品优势:
针对LLC拓扑,优化体二极管,增强di/dt能力,降低Qrr和驱动干扰;
优化Vth,让多管并联工作更可靠;
优化Qg和Coss/Ciss比值,降低驱动损耗,提升驱动抗干扰能力;
优化EAS,增强抗雪崩能力。
针对电池化成应用,龙腾半导体的IGBT,其产品优势:
优化Vceset,更大程度地导通损耗,降低温升;
优化反并联二极管,增强di/dt能力;
优化开关速度,开关频率可达60kHZ。
以上优点,使得龙腾产品在电池化成应用上更安全高效。
四、龙腾针对电池化成MOSFET选型表
功能 | 拓扑 | 产品系列 | 产品型号 |
AD-DC | 无桥PFC | 600-700V SJ MOS 650VIGBT | LSB65R041GF LSB65R31HF LSB60R029GF LSB60R021HMF LSB65R030HT LKB75N65TM1 LKB40N120MF |
隔离 DC-DC (初级) | PSFB LLC DAB | ||
隔离 DC-DC (次级) |
同步整流 ≤12V Vout |
40-60V SGT MOS | LSCC04R027 LSCE04R026 |
同步整流 ≤24V Vout |
80-100V SGT MOS | LSGN08R036 LSGE08R036 LSGN10R042 | |
同步整流 ≤48V Vout |
150V SGT MOS | 开发中 | |
非隔离 DC-DC |
Syc Buck ≤12V Vout |
SGT MOS | LSCC04R027 LSCE04R026 LSGN06R036WB LSGC08R036 LSGE08R036 LSGC10R047 LSGE10R042 |
Syc Buck ≤24V Vout |
|||
Syc Buck ≤48V Vout |
审核编辑:刘清
-
锂电池
+关注
关注
260文章
8098浏览量
169943 -
电池充电
+关注
关注
9文章
463浏览量
74279 -
IGBT
+关注
关注
1266文章
3789浏览量
248899 -
MOS
+关注
关注
32文章
1269浏览量
93689 -
DC-DC电源
+关注
关注
2文章
63浏览量
17681
原文标题:产品资讯 | 龙腾半导体MOS和IGBT在化成电源上的应用
文章出处:【微信号:xa_lonten,微信公众号:龙腾半导体】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
发布评论请先 登录
相关推荐
评论