Nové polovodiče z karbidu křemíku umožní delší dojezd a rychlejší nabíjení elektromobilů

Tajemství mimořádného výkonu čipů SiC spočívá v malém atomu uhlíku / Bosch
Polovodiče z karbidu křemíku (SiC) jsou malé, výkonné a extrémně účinné. Společnost Bosch nyní zahájila velkosériovou výrobu výkonových polovodičů z inovativního materiálu, které bude dodávat výrobcům automobilů po celém světě. V budoucnu budou čipy využívány ve stále větším počtu vyráběných vozidel.

Poptávka po výkonových polovodičích z karbidu křemíku celosvětově roste. Společnost Yole, která se zabývá průzkumem trhu a poradenstvím, očekává, že celkový trh s SiC poroste do roku 2025 v průměru o 30 % ročně na více než 2,5 miliardy amerických dolarů.

Očekává se, že největší podíl bude mít trh s automobily na bázi SiC, a to přibližně 1,5 miliardy amerických dolarů. „S výkonovými polovodiči vyrobenými z karbidu křemíku lze stávající energii využít mimořádně efektivně. Tyto výhody se projevují zejména v energeticky náročných aplikacích, jako je elektromobilita,“ říká Harald Kröger, výkonný ředitel společnosti Robert Bosch GmbH.

Ve výkonové elektronice elektrických vozidel zajišťují čipy z karbidu křemíku, že řidiči mohou dojet na jedno nabití baterie výrazně dále – v průměru kolem šesti procent ve srovnání s jejich křemíkovými protějšky. Aby bylo možné uspokojit neustále rostoucí poptávku po polovodičích, byla plocha čistých prostor v závodě Bosch v Reutlingenu již v roce 2021 rozšířena o 1 000 metrů čtverečních.

Do konce roku 2023 přibude dalších 3 000 metrů čtverečních. Budují se zde nejmodernější výrobní zařízení, na nichž budou vyráběny polovodiče z karbidu křemíku pomocí vlastních postupů. Odborníci na polovodiče firmy Bosch staví na desetiletích know-how z výroby čipů. Společnost, mimochodem jediný dodavatel pro automobilový průmysl s vlastní výrobou čipů z karbidu křemíku, plánuje v budoucnu vyrábět polovodiče na 200 milimetrových waferech.

V porovnání s dosud používanými křemíkovými destičkami o průměru 150 milimetrů tak lze dosáhnout významných úspor z rozsahu. Koneckonců, trvá několik měsíců, než projde křemíková destička několika stovkami procesních kroků v bezpočtu strojů.

Tajemství mimořádného výkonu čipů SiC spočívá v malém atomu uhlíku. Vnáší se do krystalové struktury vysoce čistého křemíku, který se jinak používá k výrobě polovodičů, a dodává materiálu zvláštní fyzikální vlastnosti.

Polovodiče z karbidu křemíku tak ve srovnání s křemíkovými čipy umožňují vyšší frekvence spínání. Kromě toho se ve formě tepla ztrácí jen polovina energie, což zvyšuje dojezd elektromobilů. Čipy jsou důležité i pro 800voltové systémy. U nich umožňují rychlejší nabíjení a vyšší výkon. Vzhledem k tomu, že čipy SiC také vyzařují výrazně méně tepla, lze také omezit složité chlazení výkonové elektroniky. Kromě hmotnosti se tak mohou snížit i náklady na výrobu elektromobilů.

#polovodiče #karbid #křemík #čipy #elektromobil

Mohlo by vás zajímat

Reklama