Electronique de puissance et tendance énergétique pour 2022

Electronique de puissance et tendance énergétique pour 2022

Nick Flaherty rédacteur en chef de eenews Europe, spécialiste de l'électronique de puissance et des questions de production et de gestion de l'énergie, se penche sur les tendances pour 2022
Par Daniel Cardon

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Giga-usines de batteries

La course au financement et à la construction de gigafactories pour produire des cellules, des packs et des modules de batterie s’intensifiera encore en 2022. Avec NorthVolt qui produit sa première cellule, le top départ a été donné pour lancer la production de masse européenne.

Le Royaume-Uni est en retard, bien que les plans de BritishVolt dans le nord du Pays travail avec leur partenaire Nissan EnVision, et les plans à Coventry sont encore au stade de la planification. BritishVolt travaille sur une gamme de différentes chimies et technologies de batteries potentielles pour garder ses options ouvertes afin de répondre aux besoins de clients potentiels. Le récent accord avec Manz est conçu pour offrir une flexibilité dans l’équipement de production afin de prendre en charge un plus large éventail de clients.

En Italie, ItalVolt poursuivra ses projets de transformation de l’ancien site d’Olivetti en Gigafactory, tandis que Sunlight envisage de construire une usine en Grèce. Contrairement aux dernières années, actuellement, les financements ne manquent pas pour de tels projets afin de fournir des capacités de production dans la région à partir d’entreprises locales plutôt que chinoises.

Semiconducteurs à large bande passante

Le SiC et le GaN continueront de se généraliser. Le SiC est devient la technologie dominante pour les systèmes forte puissance, en particulier dans les véhicules électriques et les onduleurs solaires, bien que les IGBT continueront d’avoir un avantage significatif  en terme de coût, ce qui signifie qu’ils resteront le premier choix de conception. La recherche sur les IGBT à plus haute tension continuera de soutenir cette technologie.    

Le GaN est maintenant bien établi avec des données de fiabilité et un coût de fabrication inférieur à celui du SiC, ainsi qu’un fonctionnement à plus haute fréquence pour les appareils de petites dimensions.

Avec l’intégration pour la prmière fois de la logique omplémentaire n et p sur la même puce GaN perettra de une réduction de la taille, renforcée par  le passage des structures de transistors planaires aux structures de transistors verticales pour également réduire la taille et le coût des dispositifs GaN.

Connecteur pour chargeur 

Malgré la bataille qui fait rage en Europe sur les formats de connecteurs, le chargeur compact pour les téléphones intelligents et les ordinateurs portables est pratiquement dépassé. Des millions d’unités seront encore produites en 2022 et ce, pendant plusieurs années, mais 2022 verra aussi l’émergence de nouveaux types de chargeurs. Les nouvelles réalisations, mais surtout les projets de modernisation, utiliseront des chargeurs AC qui fourniront également une alimentation DC via des ports USB Power Delivery (PD). Avec une puissance initiale de 45W, cette puissance passera à 65W. Au-delà, de nouvelles solutions thermiques et de surveillance seront nécessaires.

La numérisation de l’énergie

L’architecture extensible du jeu d’instructions open source RISC-V est de plus en plus utilisée pour les IP de contrôleurs de puissance qui peuvent être intégrés dans une large gamme d’applications. Cette évolution va favoriser la numérisation croissante de la gestion de l’énergie.

Chimie des batteries

La technologie lithium-ion continuera de dominer le paysage, se déplaçant vers de plus en plus d’applications, bien que le phosphate de fer et de lithium (LFP) revienne à la mode. D’autres technologies comme le sodium resteront en marge en 2022, avec des perspectives de production en volume en 2023. De nouvelles préparations de silicium, de graphène et de nanotubes de carbone continueront d’apporter des améliorations significatives de la capacité et de la vitesse de charge des batteries en 2022.

Batteries à l’état solide

L’année 2022 verra les premières productions des batteries à l’état solide, dans une course détermiant pour l’augmentation de la capacité, de la fiabilité et de la sécurité des batteries. Dans le même temps, la production en série permettra de réduire les coûts mais il faudra encore deux à trois ans pour que ces batteries entrent dans la chaîne d’approvisionnement automobile.

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