NREL prezentuje przełomowy moduł z węglika krzemu: szybki, wydajny i tani
Amerykańskie laboratorium NREL opracowało nowy moduł mocy ULIS oparty na węgliku krzemu, który cechuje się rekordową wydajnością, niskimi kosztami produkcji i wyjątkową kompaktowością. Rozwiązanie to może znaleźć zastosowanie m.in. w centrach danych, sieciach energetycznych oraz zaawansowanych pojazdach.
Nowy moduł z węglika krzemu odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie energetyczne
W obliczu globalnego wzrostu zapotrzebowania na energię, napędzanego m.in. przez rozwój centrów danych oraz sztucznej inteligencji, amerykańskie laboratorium National Renewable Energy Laboratory (NREL) opracowało innowacyjny moduł mocy oparty na technologii węglika krzemu. Rozwiązanie, nazwane Ultra-Low Inductance Smart power module (ULIS), wyróżnia się rekordową gęstością energii, wysoką sprawnością oraz niskimi kosztami produkcji.
Kluczowe cechy i innowacje ULIS
Moduł ULIS, zbudowany na bazie półprzewodników z węglika krzemu, osiąga pięciokrotnie większą gęstość energii niż poprzednie konstrukcje przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiaru. Urządzenie może pracować z napięciem 1200 V i prądem 400 A, co czyni je odpowiednim do zastosowań w centrach danych, sieciach energetycznych, mikroreaktorach oraz pojazdach ciężkich, w tym lotnictwie i pojazdach wojskowych.
Najważniejszą cechą ULIS jest bardzo niska indukcyjność pasożytnicza – nawet siedem do dziewięciu razy niższa niż w obecnych komercyjnych modułach z węglika krzemu. Przekłada się to na ultraszybkie i ultraefektywne przełączanie prądu, co pozwala maksymalnie wykorzystać dostarczaną energię.
„Uważamy ULIS za prawdziwy przełom. To przyszłościowy, ultraszybki moduł mocy, który sprawi, że następna generacja przetwornic będzie tańsza, wydajniejsza i bardziej kompaktowa.” – Faisal Khan, główny badacz ds. magazynowania energii w NREL
Nowatorska konstrukcja i materiały
Moduł ULIS wyróżnia się płaską, ośmiokątną konstrukcją, dzięki której więcej urządzeń mieści się na mniejszej powierzchni. Nowatorskie prowadzenie prądów pozwala na maksymalną kompensację strumieni magnetycznych, co przekłada się na wysoką sprawność.
„Naszym największym wyzwaniem było zapewnienie szybkiego przełączania bez tworzenia wąskich gardeł w układzie.” – Shuofeng Zhao, badacz elektroniki mocy w NREL
ULIS korzysta z giętkiego polimeru Temprion do łączenia miedzi, co umożliwia uzyskanie cieńszej i lżejszej konstrukcji oraz obniża koszty produkcji do setek dolarów, zamiast tysięcy.
Bezprzewodowa komunikacja i skalowalność
Kolejnym przełomem jest możliwość pracy modułu jako jednostki bezprzewodowej, co ułatwia integrację z różnymi systemami – od serwerów po zaawansowane pojazdy. Rozwiązanie zostało zaprojektowane z myślą o przyszłości i może być dostosowane do nowych typów półprzewodników, takich jak azotek galu czy tlenek galu.
Zastosowania i potencjał rynkowy ULIS
- Modernizacja sieci energetycznych: ULIS umożliwia szybszą i bardziej efektywną konwersję energii, minimalizując straty i koszty utrzymania.
- Zaawansowane lotnictwo: Moduł pozwala na budowę lżejszych i wydajniejszych przetwornic energii, co może przyczynić się do rozwoju nowych technologii, takich jak elektryczne pionowzloty (eVTOL).
- Zasilanie miast i centrów danych: ULIS może znaleźć zastosowanie w przyszłych reaktorach fuzyjnych i innych instalacjach wymagających wydajnych, kompaktowych źródeł energii.
Rozwiązanie jest już dostępne do licencjonowania przez zainteresowane podmioty.
Źródło: NREL
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Battery Forum Poland 2026 potwierdziło znaczenie magazynowania energii dla transformacji energetycznej
Za nami trzecia edycja Battery Forum Poland – jednych z najważniejszych targów poświęconych magazynowaniu energii, elektromobilności i nowoczesnym technologiom energetycznym w Europie Środkowo-Wschodniej. Wydarzenie, które odbyło się w Ptak Warsaw Expo, zgromadziło 11 302 uczestników oraz 169 wystawców z 32 krajów, potwierdzając dynamiczny rozwój sektora magazynów energii i jego kluczową rolę w transformacji energetycznej. Podczas […]
Ponad 326 mln zł z KPO dla projektu Zwartowo III. Powstanie jedna z największych farm PV z magazynem energii w Polsce
Spółka Respect Energy Solar Zwartowo, należąca do Grupy Respect Energy, pozyskała ponad 326 mln zł preferencyjnego finansowania na realizację projektu Zwartowo III. Środki pochodzą z Funduszu Wsparcia Energetyki, finansowanego w ramach Krajowego Planu Odbudowy (KPO), a umowa została podpisana z Bankiem Gospodarstwa Krajowego. Inwestycja należy do największych projektów fotowoltaicznych realizowanych obecnie w Polsce w formule […]
IV Forum Energia-Efekt-Środowisko: Termomodernizacja i nowe programy wsparcia budynków w Polsce
Podczas IV Forum Energia-Efekt-Środowisko eksperci, samorządowcy i przedstawiciele instytucji publicznych dyskutowali o przyszłości termomodernizacji szkół, szpitali i budynków mieszkalnych. Nowe programy wsparcia mają poprawić efektywność energetyczną i komfort życia w całej Polsce.
200 mln sesji ładowania i rekordowe finansowanie GreenWay Polska – kluczowe wnioski z konferencji elektromobilności
Rozwój elektromobilności w Polsce nabiera tempa – prognozy zakładają ponad 200 mln sesji ładowania do 2030 r. oraz historyczne finansowanie dla GreenWay Polska. Eksperci i przedstawiciele branży omówili wyzwania infrastrukturalne, finansowe oraz skutki kryzysu paliwowego podczas konferencji w Elektrowni Powiśle.
Uruchomienie docelowego układu przesyłowego na połączeniu Krajnik–Vierraden
Na połączeniu elektroenergetycznym Polska–Niemcy Krajnik–Vierraden uruchomiono docelowy układ pracy z kompletem czterech przesuwników fazowych. To kluczowy krok dla bezpieczeństwa i efektywności wymiany energii między krajami.
Repowering wiatraków łatwiejszy – nowe rozporządzenie Rady Ministrów przyjęte
Rada Ministrów przyjęła rozporządzenie upraszczające modernizację istniejących elektrowni wiatrowych. Dzięki nowym przepisom repowering będzie możliwy bez decyzji środowiskowej przy spełnieniu określonych warunków, co skróci proces inwestycyjny i zwiększy produkcję taniej energii odnawialnej.
Komentarze