AlpSemi pozyskał 17 milionów euro, aby wprowadzić na rynek tranzystory bezpośredniego prądu stałego i solid-state circuit breakers do budynków i centrów danych AI

Francuski startup w dziedzinie półprzewodników AlpSemi uzyskał 17 milionów euro w nowej rundzie finansowania, aby przyspieszyć komercjalizację swojej technologii solid-state circuit breakers, segmentu elektroniki mocy, który przyciąga coraz więcej uwagi wraz ze wzrostem zapotrzebowania na energię elektryczną w budynkach, infrastrukturze przemysłowej, elektromobilności i centrach danych AI.

Runda finansowania była prowadzona przez Yotta Capital i wzięły w niej udział SE Ventures, Navitas Semiconductor (NVTS ) oraz Cycle Group. Firma planuje wykorzystać kapitał do industrializacji produkcji swoich tranzystorów mocy półprzewodnikowych i rozszerzenia na nowe architektury zasilania o wysokim napięciu, w tym systemy prądu stałego 800 V, które są coraz częściej dyskutowane w centrach danych AI nowej generacji.

Dlaczego bezpieczniki stają się problemem półprzewodnikowym

Przez ponad wiek systemy ochrony elektrycznej opierały się na bezpiecznikach elektromechanicznych, które fizycznie przerywały przepływ prądu w przypadku awarii. Chociaż są one bardzo niezawodne, systemy te zostały zaprojektowane dla innej ery dystrybucji energii elektrycznej.

W miarę jak sieci energetyczne stają się coraz bardziej cyfrowe, rozproszone i kontrolowane programowo, tradycyjne bezpieczniki napotykają ograniczenia w szybkości odpowiedzi, możliwościach monitorowania i integracji z nowoczesnymi systemami zarządzania energią. Bezpieczniki solid-state zastępują mechaniczne styki przełącznikami półprzewodnikowymi, umożliwiając podejmowanie decyzji ochronnych w sposób elektroniczny w mikrosekundach, a nie milisekundach. Pozwalają one również na zdalne monitorowanie i kontrolę.

Przełom ten jest szczególnie istotny, ponieważ budynki integrują instalacje solarnymi, systemy magazynowania energii, infrastrukturę ładowania pojazdów elektrycznych i platformy inteligentnego zarządzania energią. Te coraz bardziej złożone środowiska elektryczne wymagają systemów ochrony, które mogą reagować szybciej i zapewniać większą widoczność przepływów energii.

Budowanie platformy wokół półprzewodników wide-bandgap

Założona w Grenoble, jednym z wiodących europejskich ośrodków półprzewodnikowych, AlpSemi koncentruje się na tranzystorach mocy zbudowanych z technologii wide-bandgap i ultra-wide-bandgap. Firma rozwija rozwiązania obejmujące materiały, urządzenia i integrację na poziomie systemowym, co pozwala jej na zajmowanie się wieloma warstwami stosu elektroniki mocy.

Materiały wide-bandgap stały się coraz bardziej istotne w elektronice mocy, ponieważ mogą działać przy wyższych napięciach, temperaturach i częstotliwościach przełączania niż tradycyjne urządzenia krzemowe. Charakterystyki te mogą poprawić wydajność, jednocześnie redukując rozmiar i wagę systemów konwersji i ochrony energii.

Droga rozwojowa AlpSemi obejmuje aplikacje w sieciach inteligentnych, centrach danych, elektroenergetyce przemysłowej i pojazdach elektrycznych, wszystkie te sektory doświadczają rosnącej presji, aby poprawić efektywność energetyczną i niezawodność.

AS800: Pierwszy produkt komercyjny

Pierwszy produkt komercyjny firmy, znany jako AS800, został zaprojektowany do miniaturyzacji bezpieczników solid-state w standardowych systemach elektrycznych 110 V i 230 V. Urządzenie jest przeznaczone do instalacji w budynkach mieszkalnych i komercyjnych, gdzie efektywność przestrzenna i wysoka gęstość mocy stają się coraz bardziej istotne.

Zgodnie z oświadczeniem firmy, AS800 został zaprojektowany w celu wsparcia integracji rozproszonych źródeł energii, jednocześnie mieszcząc się w standardowych obudowach bezpieczników. AlpSemi już publicznie zademonstrowało tę technologię na głównych wydarzeniach związanych z elektroniką mocy i teraz przechodzi do szerszej komercjalizacji poprzez globalny łańcuch dostaw.

Najnowsze finansowanie pomoże w przejściu produktu z wczesnej fazy wdrożenia do szerszej produkcji na skalę przemysłową.

Centra danych AI tworzą nowe wyzwania związane z zasilaniem

Jednym z bardziej interesujących aspektów drogi rozwojowej AlpSemi jest jego koncentracja na systemach zasilania 800 V DC dla centrów danych AI.

Szybki wzrost infrastruktury sztucznej inteligencji wywołał szerszą dyskusję w branży energetycznej na temat tego, jak centra danych powinny dystrybuować energię elektryczną w sposób bardziej efektywny. W miarę jak przyspieszacze AI i systemy obliczeń o wysokiej wydajności zużywają coraz więcej energii, operatorzy badają architektury zasilania o wyższym napięciu stałym, które mogą redukować straty konwersji i poprawić ogólną efektywność.

Jednak ochrona systemów zasilania o wysokim napięciu stałym stwarza unikalne wyzwania inżynieryjne. W przeciwieństwie do systemów prądu przemiennego, prąd stały nie przechodzi naturalnie przez zero napięcia, co utrudnia przerwania awarii. Bezpieczniki solid-state są postrzegane jako obiecujące rozwiązanie, ponieważ mogą reagować znacznie szybciej niż konwencjonalne bezpieczniki mechaniczne i działać bez iskrzenia.

Przyszłe produkty AlpSemi są rozwijane specjalnie w celu rozwiązania tych wymagań, umieszczając firmę w rosnącym ekosystemie technologii wspierających następną generację infrastruktury AI.

Przyszłość inteligentnej ochrony mocy

Roszące zainteresowanie bezpiecznikami solid-state odzwierciedla szerszy trend w projektowaniu infrastruktury elektrycznej na potrzeby ery cyfrowej. Chociaż wiele uwagi poświęca się procesorom, przyspieszaczom i systemom chłodzenia, podstawowe sieci zasilania również przechodzą znaczące zmiany.

W miarę jak budynki, fabryki, systemy transportowe i centra danych stają się coraz bardziej zelektryfikowane, tradycyjne technologie ochrony są zmuszane do zarządzania znacznie bardziej złożonymi środowiskami energetycznymi, niż zostały pierwotnie zaprojektowane. Rozproszone źródła energii, takie jak instalacje solarnymi, systemy magazynowania energii i sieci ładowania pojazdów elektrycznych, wprowadzają nowe wyzwania, w tym dwukierunkowe przepływy energii i szybko zmieniające się obciążenia elektryczne.

Jedną z potencjalnych zalet technologii ochrony opartych na półprzewodnikach jest ich zdolność do monitorowania i reagowania na awarie w czasie rzeczywistym. Może to umożliwić stworzenie systemów elektrycznych, które są nie tylko bardziej efektywne, ale także bardziej adaptacyjne, pozwalając operatorom na uzyskanie głębszej wiedzy o zużyciu energii i stanie systemu.

Implikacje mogą być szczególnie znaczące dla infrastruktury AI. W miarę jak centra danych badają architektury zasilania o wyższym napięciu stałym, aby poprawić efektywność i zmniejszyć straty konwersji, ochrona tych systemów staje się coraz bardziej złożona. Szybsze wykrywanie awarii i cyfrowo kontrolowane przełączanie mogą pomóc w wspieraniu środowisk obliczeniowych o wyższej gęstości, poprawiając przy tym niezawodność i wykorzystanie energii.

Chociaż powszechna adopcja bezpieczników solid-state jest jeszcze w początkowej fazie, ta technologia wskazuje na przyszłość, w której sieci elektryczne stają się coraz bardziej zdefiniowane programowo i napędzane danymi. W podobny sposób, w jaki półprzewodniki przekształciły komputery i komunikację, postępy w inteligentnej ochronie mocy mogą ostatecznie zmienić sposób, w jaki energia elektryczna jest dystrybuowana, zarządzana i zabezpieczana w nowoczesnej infrastrukturze.