国际能源署(IEA)今年发布的报告称,2023年全球与能源相关的二氧化碳排放量达到374亿吨,较2022年增加4.1亿吨,再创新的记录。其中,交通运输排放增长最为显著,激增近2.4亿吨,位居第一。1
轨道交通的温室气体排放约为航空出行的五分之一,对于由可再生能源发电驱动的电气化列车,这一比率则更低。因此,扩建轨道交通基础设施及电气化改造是减少CO2排放和实现气候目标的关键。
与电动汽车不同的是,电力机车已被广泛使用了一百多年。然而,全球范围内的轨道交通电气化转型仍然方兴未艾,不同国家和地区的轨道交通电气化率存在着很大的差异。
图:轨道交通的电气化转型方兴未艾,世界不同国家和地区的电气化率有很大差异
随着我们不断迈向净零排放的未来,柴油机车正被混合动力和电气化列车所取代。节能型功率半导体能够帮助轨道列车降低能耗,对于轨道交通的绿色低碳转型起着核心作用。它们的用途包括:
● 从架空接触网到电机的电能转换
● 从电池或氢燃料电池到电机的电能转换
● 驱动空调、通风或照明等辅助系统
碳化硅(SiC)功率模块是轨道交通的理想选择
英飞凌推出了两款全新的3.3 kV碳化硅(SiC)功率模块,能够满足铁路牵引等运行工况严苛的应用对高功率的需求。
图:英飞凌采用了.XT技术的3.3 kV XHP™ 2 CoolSiC™ MOSFET:提升功率循环能力并延长使用寿命
● 能以较小的封装实现高功率,从而实现更紧凑的牵引变流器;
● 通过提高牵引变流器的开关频率,减小系统中一些庞大磁性元件的尺寸和重量;
● 将高功率碳化硅与.XT技术相融合,提升产品的功率循环能力并延长使用寿命。
相比硅基(Si)功率器件,碳化硅功率器件拥有更低功耗,因而能够实现更节能的牵引变流器。在由西门子交通(Siemens Mobility)与慕尼黑公共交通公司(SWM)联合组织的现场试验中,英飞凌的XHP™ 2 CoolSiC™功率模块相比硅基功率模块,能源效率提升了10%。
1.数据来源:国际能源署(IEA)《2023年二氧化碳排放》报告
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