Medcom: Węglik krzemu to przyszłość transportu

Dlaczego Medcom zdecydował się na rozwijanie technologii węglika krzemu? Kiedy rozpoczęto prace i kiedy nowe rozwiązania zostały pierwszy raz zastosowane?

Piotr Wroński, Medcom: SiC to przełomowa technologia w energoelektronice, wykorzystywana w przetwornicach i falownikach dużych mocy. Tranzystorów poprzedniej generacji – IGBT – nie wystarczy po prostu zastąpić tranzystorami mocy w technologii SiC. Należy opracować urządzenia od początku – dopiero wtedy można w pełni korzystać z zalet tej technologii. Pierwsze prace nad wdrożeniem technologii SiC rozpoczęliśmy przeszło 9 lat temu. Po raz pierwszy zastosowaliśmy tranzystory SiC w urządzeniach dla energetyki, gdzie aplikacje nie były tak wymagające. To było dla nas swoiste pole doświadczalne. Pierwsze urządzenia z technologią SiC w pojazdach transportu publicznego zostały natomiast zastosowane w tramwajach i autobusach elektrycznych.

Jakie są przewagi zastosowania węglika krzemu zamiast tradycyjnych rozwiązań?

Najważniejszą korzyścią wynikającą z zastosowania technologii SiC w transporcie jest możliwość obniżenia strat energii, a dzięki temu zmniejszenie jej zużycia przez pojazdy, w których została ona zastosowana. Ponadto dzięki podniesieniu częstotliwości pracy uzyskujemy zmniejszenie masy i gabarytów samych urządzeń o 40- 45%, a także cichszą pracę.

Gdzie obecnie znajduje zastosowanie technologia SiC? Czy może pan podać konkretne przykłady w za¬kresie autobusów elektrycznych, tramwajów, ETZ, lokomotyw itd.?

Technologia SiC znajduje zastosowanie m.in. w tramwajach: przykładem są najnowsze modele produkowane przez Pesę dla Wrocławia, przez Modertrans dla Poznania czy przez Hyundai Rotem dla Warszawy. W przypadku autobusów elektrycznych mówimy o rozwiązaniach Solarisa produkowanych w zasadzie na całą Europę, ale także 130 pojazdach eksploatowanych w Warszawie. Technologię SiC stosujemy też we wszystkich naszych ładowarkach do autobusów elektrycznych, które trafiają do takich krajów, jak Polska, Norwegia, Włochy i Niemcy. Kolejnymi przykładami zastosowania węglika krzemu w transporcie publicznym są lokomotywy Dragon 2 Newagu, superkondensatorowe hybrydy EZT Newagu oraz wagony pasażerskie Siemensa w USA i Kanadzie. Równolegle rozszerzamy zastosowanie tej technologii w urządzeniach dla pojazdów wodorowych, gdzie z powodzeniem dostarczamy urządzenia do wodorowych EZT, trolejbusów i autobusów elektrycznych. Łącznie na świecie wykorzystywanych jest już kilkaset pojazdów z rozwiązaniami Medcom bazującymi na SiC.

Jaka jest skala oszczędności dzięki wykorzystaniu SiC? Jak to wygląda w odniesieniu do cyklu życia produktu i do flot pojazdów?

Oszczędności uzyskiwane dzięki tej technologii są znaczne. W zależności od typu pojazdu już dziś mówimy o zmniejszeniu zużycia energii na poziomie od 5% do 15%. Natomiast w połączeniu z innymi tech¬nologiami, takimi jak superkondensatory, uzyskaliśmy oszczędności rzędu przeszło 30% w najnowszych tram¬wajach dla Warszawy. Biorąc pod uwagę liczbę pojaz¬dów transportu publicznego pozostających w ciągłym ruchu oraz długi okres ich użytkowania, w przypadku powszechnego zastosowania nowej technologii mówi-my o możliwych oszczędnościach dla użytkowników w Polsce na poziomie setek milionów złotych rocznie.

Z jakimi producentami w Polsce i na świecie współpracują państwo w tym zakresie?

Naszymi partnerami są takie firmy, jak Newag, Pesa, Solaris, Modertrans, Siemens, CAF, Talgo, Mitsubishi Electric.

Dlaczego zamawiający czy też producenci pojazdów powinni postawić na to rozwiązanie?

Dzięki zastosowaniu technologii węglika krzemu producenci pojazdów otrzymują nowoczesne, sprawdzone, lekkie i ciche urządzenia, a użytkownik istotnie mniejsze zużycie energii elektrycznej.

Produkty Medcom to rozwiązania sprawdzone przez lata i dostępne w seryjnej produkcji. W zakresie techno¬logii SiC jesteśmy pionierami na rynku pojazdów trans¬portu publicznego, a jednocześnie wdrożyliśmy je już w wielu projektach, dzięki czemu zebraliśmy przez lata cenne doświadczenia. Urządzenia Medcom mogą stanowić przewagę technologiczną naszych polskich klientów nad ich zachodnimi konkurentami, których projekty są nadal na etapie R&D.

Czy technologia będzie dalej rozwijana – czy możliwe są jeszcze większe oszczędności energii?

Medcom nie ustaje w rozwijaniu technologii węglika krzemu, zarówno jeżeli chodzi o kolejne zastosowania, wielkości urządzeń, typy pojazdów, jak i napięcia zasilania trakcyjnego. Szacujemy, że już w 2023 roku ponad połowa produkowanych urządzeń będzie zawierała technologię SiC, w której upatrujemy przyszłość dla branży urządzeń energoelektronicznych.

Jakie znaczenie dla rozwoju technologii SiC ma partnerstwo z Mitsubishi?

Kluczowe. Dzięki partnerstwu z Mitsubishi Electric mogliśmy zintensyfikować nasze prace rozwojowe i jeszcze bardziej przyspieszyć wdrożenia technologii SiC do kolejnych typów pojazdów. Mitsubishi Electric jest jednym z wiodących producentów półprzewodników SiC, a dzięki naszej współpracy już na etapie ich projektowania mamy możliwość doboru kluczowych dla nas parametrów technicznych, co sprawia, że końcowy produkt jest dokładnie dopasowany do potrzeb naszych urządzeń. Nie do przecenienia jest również fakt dostępności tych komponentów, który umożliwia nam – przynajmniej w zakresie technologii SiC – płynną produkcję i zbieranie kolejnych zamówień.