ในโหมดการชาร์จเกิน มีความต้องการที่เข้มงวดสำหรับส่วนของรถยนต์ด้วย จากมุมมองของส่วนประกอบของรถยนต์ แรงดัน電池ของรถยนต์ได้เพิ่มขึ้นจาก 450V ไปเป็น 950V หรือสูงกว่า และระบบชาร์จและกระจาย ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า ระบบ電池 และระบบการจัดการความร้อน ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แรงดันสูงจะเพิ่มต้นทุนของคอมเพรสเซอร์ PTCs และมอเตอร์ไดรฟ์ MCUs โดยเปรียบเทียบกับระบบชาร์จเร็ว 2C และ 400V ที่เป็นที่เชื่อถือได้มากขึ้น ต้นทุนของแพลตฟอร์มแรงดัน 950V เพิ่มขึ้นประมาณ 6,500 บาทเมื่อเปรียบเทียบกับแพลตฟอร์มแรงดัน 450V ในอนาคต ผู้ผลิตรถยนต์ในประเทศและต่างประเทศจะให้ลำดับความสำคัญกับการใช้แพลตฟอร์มแรงดันสูง 800V และสูงกว่าในรุ่นรถยนต์ระดับกลางถึงระดับสูง เพื่อสร้างความแตกต่างในการแข่งขัน ในระยะยาว โดยเมื่อต้นทุนของส่วนประกอบหลัก เช่น SiC และ電池ชาร์จเร็วลดลง รถยนต์รุ่นกลางถึงรุ่นต่ำก็มีความต้องการในการชาร์จเร็ว และมีแนวโน้มระยะยาวในการอัพเกรดโครงสร้างไฟฟ้าไปสู่ 800V และสูงกว่า
เมื่อเปรียบเทียบกับแพลตฟอร์มแรงดัน 450V ภายใต้เงื่อนไขของพลังงานแพ็คเดียวกัน แพลตฟอร์ม 950V ถูกบรรจุโดยการเพิ่มจำนวนเซลล์電池ในลำดับและลดความจุของเซลล์電น้องเดียว จำนวนของแบตเตอรี่ในลำดับเพิ่มขึ้น หากมีความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะสั้นลง ทำให้ระบบแบตเตอรี่ 800V มีความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับเทคโนโลยีการผลิตเซลล์และความสอดคล้อง โดยเมื่อจำนวนเซลล์เพิ่มขึ้น ความยากลำบากของการจัดการความสอดคล้องของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น ส่วนประกอบและตัวเชื่อมต่อ เช่น ชิปหลักของ BMS (ระบบการจัดการแบตเตอรี่) ที่ด้านรถยนต์ ชิปการสุ่ม และชิปการแยกสื่อสารระหว่างวงจรแรงดันสูงและต่ำ ต้องเลือกใหม่ ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากมีปริมาณความร้อนมากในระหว่างการชาร์จเร็ว ความเสี่ยงของการระเบิดความร้อนเพิ่มขึ้น ดังนั้นจำเป็นต้องมีการตรวจสอบและเตือนภัยอย่างมีประสิทธิภาพ
ในเทคโนโลยีการชาร์จช้า เนื่องจากกระแสในวงจรภายนอกเล็ก ความเร็วในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนจึงช้าลง ในขณะนี้ การตอบสนองของไอออนและอิเล็กตรอนในวงจรภายใน ปรับตัวให้เหมาะกับความเร็วของอิเล็กตรอนในวงจรภายนอก ในสภาพแวดล้อมนี้ ศักย์ของข pol สองขั้ว แตกต่างกันไม่มากจากศักย์สมดุล ในการใช้งานชาร์จเร็ว ไอออนลิเทียมจะตกลงไปที่ข pol บวกอย่างรวดเร็ว ทำให้มีความเข้มข้นของไอออนลิเทียมภายใน電池สูงมาก การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในความเข้มข้นของไอออนลิเทียม ทำให้เกิดความไม่สมดุลของแรงกดระหว่างอนุภาคที่เคลื่อนที่ภายใน電池 เมื่อความเครียดนี้ถึงค่าเกณฑ์ จะทำให้อนุภาคที่เคลื่อนที่เสียและเสียหาย ซึ่งไม่เพียงแค่ลดอายุการใช้งานของ電池 แต่ยังเพิ่มความต้านทานภายใน ด้วยการเพิ่มความต้านทานภายในของ電池 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของไอออนและอิเล็กตรอนในวงจรภายในช้าลง ในเวลาเดียวกัน ความเร็วในการกำจัดระหว่างทั้งสองไม่สามารถทำได้ตามความเร็วในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในวงจรภายนอก ภายใต้การเคลื่อนที่เร็วขึ้นภายนอกแต่ช้าภายใน อิเล็กตรอนเริ่มสะสมที่ข pol ซึ่งทำให้ศักย์ของข pol ห่างจากศักย์สมดุล ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในนามของการเกิดโพลาริเซชัน
การสะสมของปรากฏการณ์โพลาริเซชัน ทำให้เกิดปัญหาเช่นการตกตะกอนลิเทียม การสูญเสียความจุ และการสร้างความร้อนในข pol ลบ ซึ่งจำกัดการพัฒนาของการชาร์จเร็ว ในปัจจุบัน มีวิธีการแก้ไขที่เป็นเป้าหมาย 3 วิธี ได้แก่ การเมืองทุติยอด การเคลือบคาร์บอนผิว และข pol ลบซิลิคอน-คาร์บอน
หน้าที่ของสารเสริมทางการนำไฟฟ้าคือการเก็บกระแสไมโครระหว่างสารที่เป็นกิจกรรมและระหว่างสารที่เป็นกิจกรรมและตัวเก็บกระแสเพื่อลดความต้านทานในการติดต่อของข pol และเร่งความเร็วในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ในปัจจุบัน สารเสริมทางการนำไฟฟ้าที่มีพื้นฐานคาร์บอนสามารถแบ่งเป็น 5 ประเภท ได้แก่ กราฟาไอต์ที่นำไฟฟ้าได้ คาร์บอนแบล็คที่นำไฟฟ้าได้ ไฟเบอร์คาร์บอนที่ตัด นาโนทิวบ์คาร์บอน และกราฟีน สารเสริมทางการนำไฟฟ้าที่ผสมกับคาร์บอนแบล็คและนาโนทิวบ์คาร์บอนเป็นรูปแบบการใช้ที่ดีที่สุด ตามข้อมูลจาก GGII ในปี 2021 คาร์บอนแบล็คที่นำไฟฟ้าได้มีส่วนแบ่งสูงสุดถึง 60% ของสารเสริมทางการนำไฟฟ้าของ電池พลังงานในประเทศ นาโนทิวบ์คาร์บอนมีส่วนแบ่งถึง 27% กราฟีนและกราฟาไอต์มีส่วนแบ่งที่ 8% และ 4% ตามลำดับ
ตามการคำนวณของ GGII จำนวนการเพิ่มสารนำไฟฟ้าที่เป็นคาร์บอนบล็อกเช่นคาร์บอนบล็อกนำไฟฟ้าที่เป็นแบบดั้งเดิม ประมาณ 3% ของน้ำหนักของวัสดุของแอนอด ในขณะที่จำนวนการเพิ่มสารนำไฟฟ้าที่เป็นแบบใหม่ เช่น คาร์บอนนาโนทิวบ์ และกราฟีน จะลดลงเหลือ 0.8%-1.5% บทบาทของสารนำไฟฟ้าในอิเล็กโทรด์คือการให้ช่องทางให้กับอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ หากเนื้อหาของสารนำไฟฟ้าเหมาะสม จะได้รับประสิทธิภาพในการจ่ายพลังงานที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพในการวงจรที่ดีขึ้น หากเนื้อหาต่ำเกินไป จะมีช่องทางนำไฟฟ้าน้อยมากสำหรับอิเล็กตรอน ซึ่งไม่เป็นประโยชน์ต่อการชาร์จและจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่มีกระแสใหญ่ หากมากเกินไป จะลดเนื้อหาของวัสดุที่เป็นกิจกรรมและลดความจุของแบตเตอรี่ ด้วยความเร่งของการชาร์จ จำเป็นต้องใช้วัสดุคาร์บอนบล็อกที่มีความนำไฟฟ้าสูง ในการตอบสนองต่อประสิทธิภาพการชาร์จที่เร็ว สัดส่วนของสารนำที่เพิ่มเข้าไปในขั้วบวกและลบจะเพิ่มขึ้นอีก ในการใช้งานที่ 4C ความต้องการของคาร์บอนบล็อกนำไฟฟ้า 1GWh จะเพิ่มขึ้นประมาณ 35% เมื่อเปรียบเทียบกับ 2C การเคลือบคาร์บอนของตัวเก็บกระแสปัจจุบัน ยังเพิ่มความต้องการของคาร์บอนบล็อกนำไฟฟ้า
ส่วนมากของอุปกรณ์พลังงานที่มีอยู่ จะใช้วัสดุซิลิคอนเปอร์เป็นฐาน ด้วยข้อจำกัดของคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุซิลิคอน ความสามารถในการใช้พลังงานและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ได้เข้าใกล้ขอบเขตของมัน ทำให้มันยากต่อการตอบสนองต่อความต้องการใหม่ที่เติบโตอย่างรวดเร็วและเปลี่ยนแปลง ด้วยคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ความต้านทานต่อแรงดันสูง ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง การสูญเสียต่ำ และอื่น ๆ อุปกรณ์พลังงานซิลิคอนคาร์ไบด์ สามารถตอบสนองต่อความต้องการในระบบอิเล็กทรอนิกส์พลังงานที่มีประสิทธิภาพสูง การย่อขนาด และการเบาน้ำ โดยเปรียบเทียบกับ MOSFET ที่ใช้ซิลิคอนเปอร์เป็นฐาน ขนาดของ MOSFET ที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถลดลงอย่างมีนัยสำคัญถึง 1/10 ของขนาดเดิม และค่าความต้านทานในสถานะเปิดสามารถลดลงอย่างน้อย 1/100 ของขนาดเดิม การสูญเสียพลังงานรวมของ MOSFET ที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ ที่มีขนาดเท่ากันสามารถลดลงอย่างมีนัยถึง 70% เมื่อเปรียบเทียบกับ IGBT ที่ใช้ซิลิคอนเปอร์เป็นฐาน ความสามารถในการประหยัดพลังงานและขนาดเล็กของ SiC แก้ไขความต้องการของระยะทางการขับขี่ของรถยนต์ไฟฟ้า การชาร์จเร็ว และการเบาน้ำ
ค่าของอุปกรณ์พลังงานในรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม คือ 88 ดอลลาร์ต่อรถยนต์ ในขณะที่ค่าของอุปกรณ์พลังงานในรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ สูงถึง 350 ดอลลาร์ต่อรถยนต์ หรือมากกว่านั้น การพัฒนาอีกต่อไปของอิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าที่คาดหวังจะขับเคลื่อนการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาอุปกรณ์ จากมุมมองทางเศรษฐศาสตร์ ด้วยการใช้ SiC อย่างแพร่หลาย ราคาของอุปกรณ์ SiC คาดว่าจะเป็นประมาณ 2 เท่าของ IGBT หากสมมติว่า 70% ของอุปกรณ์พลังงานถูกแทนที่อย่างสมบูรณ์โดย SiC ค่าของรถจะเพิ่มขึ้นจาก 2450 หยวน เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 4,000 หยวน อีกด้วย SiC ในระดับรถยนต์ ทำให้ประสิทธิภาพ NEDC เพิ่มขึ้น 3% สำหรับรุ่นที่มีความจุ 100kwh พลังงานที่กำหนดเทียบเท่าลดลง 2-3kwh ประหยัดประมาณ 2,000 หยวน ในค่าประกันบางส่วน ในอนาคต การเจือจางจะถูกกำหนดด้วยการขยายความจุการผลิต ต้นทุนและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้ปรับปรุงอัตราผลตอบและต้นทุนจะยังคงลดลงอย่างรวดเร็ว ขับเคลื่อนจุดเปลี่ยนทิศของค่าต้นทุนรถยนต์ SiC ทำให้การเทียบเท่าต้นทุนของ SiC รถยนต์เร่งขึ้น ส่งผลให้ SiC รุ่นไฮวอลเทจขยายไปสู่รุ่นที่เศรษฐกิจได้ และเพิ่มอัตราการเข้าถึงของ 800V
