name | autoweek.cz

Jedinečný materiál přináší mnoho výhod

31.10.2019 | Vladimír Rybecký | Trendy

Polovodiče z karbidu křemíku (SiC) zvýší účinnost elektromobilů. Bosch je bude v budoucnu používat ve své vlastní výkonové elektronice. Nové SiC čipy bude vyrábět v Reutlingenu.

Nové mikročipy vyrobené z karbidu křemíku (SiC), které vyvinula společnost Bosch, budou v budoucnu udávat tempo ve výkonové elektronice vozidel s elektrickým a hybridním pohonem. Ve srovnání s dosud používanými křemíkovými čipy mají polovodiče SiC lepší elektrickou vodivost. To umožňuje používat vyšší spínací frekvence a zároveň je zajištěno, že se z nich rozptýlí mnohem méně energie ve formě tepla. Díky tomu mohou čipy vyrobené z tohoto mimořádného materiálu pomoci elektromobilitě udělat velký krok vpřed.
 
Polovodiče vyrobené z karbidu křemíku vytvářejí nové standardy pro rychlost spínání, tepelné ztráty a velikost. Všechno to začíná dodatečnými atomy uhlíku, které se zavádějí do krystalické struktury ultračistého křemíku použitého k výrobě polovodičů. Chemická vazba, vytvořená tímto způsobem, přemění polovodičové čipy ve skutečné elektrárny. Bosch novou generaci polovodičových čipů vyrábí ve svém závodě v Reutlingenu, 25 km jižně od Stuttgartu. V tomto závodě se už po desetiletí produkuje několik milionů mikročipů každý den.
 
„Díky polovodičům z karbidu křemíku mají elektromotory k dispozici více energie. Pro motoristy to znamená prodloužení dojezdové vzdálenosti,“ uvádí člen představenstva společnosti Bosch Harald Kröger.
 
Zejména pro aplikace ve vozidlech s elektrickým a hybridním pohonem to znamená řadu výhod. Ve výkonové elektronice zajišťují, že se ztráty ve formě tepla sníží o 50 %. To se promítá do účinnější výkonové elektroniky, většího množství energie použitelné pro trakční elektromotor, a tím i do dojezdové vzdálenosti při stejné kapacitě akumulátorů. Motoristé mohou na jedno nabití ujet o 6 % delší vzdálenost. Alternativně mohou výrobci elektromobilů pro danou dojezdovou vzdálenost vyrábět menší akumulátory, a tím snížit náklady na výrobu nejdražší komponenty elektrického pohonu, což se odrazí i v ceně vozidla.
 
Nová technologie karbidu křemíku nabízí i další potenciální úspory. Výrazně nižší tepelné ztráty čipů v kombinaci s jejich schopností pracovat při vyšší provozní teplotě znamená, že se může redukovat nákladné chlazení součástí pohonu, což má pozitivní dopad na hmotnost a cenu elektrických vozidel.
 
V budoucnu bude Bosch polovodiče SiC používat ve své vlastní výkonové elektronice. Pro zákazníky to znamená spojení toho nejlepšího z obou světů, protože Bosch je jediným dodavatelem v automobilovém průmyslu, který také vyrábí polovodiče. „Díky našemu porozumění systémům v elektromobilitě se mohou výhody technologie karbidu křemíku odrazit přímo na vývoji komponent a systémů,“ říká Kröger.