一家大型汽车技术提供商押注,更好的电池技术并不是扩大电动汽车续航里程的唯一方法,芯片材料的动荡可能使续航里程增加6%。博世计划从2020年开始生产碳化硅半导体,这将利用更高效的电导率来使电动汽车和混合动力汽车中的电力电子设备在道路上的浪费减少。
过度简化电动汽车的总行驶里程很容易,并假设这一切都取决于您携带的电池组的大小。然而,正如我们在过去18个月内推出的最新电动汽车所看到的那样,其功能远不止是电池容量:具有类似电池尺寸的汽车在现实世界中的行驶里程可能有很大不同。
电源管理是影响范围的最重要因素之一,尤其是电池中存储的电能如何有效传输到电机等。该过程最浪费的副作用之一是热量。电池,负责功率控制和传输的电子设备以及电动机本身都将一些能量转化为热量,而不是行驶里程。
正是这些电子产品成为了博世电动汽车电源控制的“指挥中心”。一种新型的碳化硅(SiC)半导体设计具有比现有芯片更好的导电性,这要归功于其制造过程中包含了更多的碳原子。这意味着电子器件可以实现更高的开关频率,同时还可以减少热量形式的功耗。
博世声称确实的确,少了50%的能源被浪费为热量。该公司表示,在电动汽车中使用相同大小的电池时,您可以再提高6%。例如,在额定250英里的汽车中,这可能意味着汽车制造商使用SiC半导体代替行驶了15英里。
作为解决范围焦虑的替代方法,另一种可能性是降低成本。为了提高效率,汽车制造商可以选择使用更小因而更便宜的电池,而无需牺牲早期型号的电池范围。无论哪种方式,总体上都需要较少的冷却,这也有助于降低汽车的材料清单。
博世正在其位于德国德累斯顿的晶圆厂中建造新设施,显然需要长达14周的时间才能将传统的硅片转变为半导体。在那里,它将开始使用300毫米光盘,比其现有的罗伊特林根晶圆厂使用的150毫米和200毫米光盘更大,因此更经济。不过,SiC产品最初将仅在罗伊特林根(Reutlingen)上以150毫米圆盘生产,但不仅限于汽车应用。博世认为,更高的效率也可能对物联网,智慧城市以及其他方面有利。
与此同时,鉴于新车开发的时间通常很长,我们尚不清楚SiC半导体何时会出现在电动汽车中。尽管如此,博世已经是汽车制造商的定位良好的一级供应商,因此,SiC至少具有良好的定位,可以开始在未来的汽车中挤出常规的硅半导体。