Die Autos von heute fahren alle mit Halbleitern. In jedem neuen Fahrzeug stecken mehr als 50 von ihnen. Mit neuen Mikrochips aus Siliziumkarbid (SiC) will Bosch nun für einen Technologiesprung in der Elektromobilität sorgen.
Im Vergleich zu den heute eingesetzten Siliziumchips haben SiC-Halbleiter eine bessere elektrische Leitfähigkeit. Das ermöglicht zum einen höhere Schaltfrequenzen, zum anderen sorgt es dafür, dass deutlich weniger Energie in Form von Wärme verpufft. Bosch produziert die neue Generation der Halbleiterchips im Werk in Reutlingen (Baden-Württemberg). Zum heutigen Zeitpunkt wird SiC nur im Forschungsumfeld verwendet. Das Fraunhofer-Institut arbeitet aktuell allerdings daran, Siliziumkarbid fit für die industrielle Produktion zu machen.
Siliziumkarbid als Boost für die Elektroautoindustrie
Halbleiter aus Siliziumkarbid verfügen über zusätzliche Kohlenstoff-Atome, die in die Kristallstruktur hochreinen Siliziums eingebracht werden. Die so entstehende chemische Verbindung bringt für den Einsatz in Elektro- und Hybridfahrzeugen viele Vorteile. In der Leistungselektronik sorgen sie dafür, dass 50 Prozent weniger Energie in Form von Wärme verloren geht – was mehr Effizienz und so höhere Reichweite bedeutet. Bosch rechnet damit, dass Autos mit SiC pro Batterieladung sechs Prozent weiter fahren können. So sollen Käufer vom E-Auto überzeugt werden, denn Reichweite ist laut einer aktuellen Studie von EY für viele noch immer ein Ausschlusskriterium.
Aufwendige Kühlung des Chips kann reduziert werden
Bosch-Geschäftsführer Harald Kröger ist sich sicher, dass Siliziumkarbid-Halbleiter die E-Mobilität nachhaltig verändern werden. Die SiC-Chips verlieren nämlich deutlich weniger Wärme und können bei deutlich höheren Temperaturen betrieben werden. So muss weniger Aufwand in die Kühlung der Antriebskomponenten gesteckt werden – was zu geringerem Gewicht und reduzierten Kosten von Elektrofahrzeugen führt.
Immer mehr Chips in Autos
Es gibt kaum einen Bereich in der Automobiltechnik, der noch ohne Mikrochips auskommt. 2018 betrug der Wert der Chips in einem Auto durchschnittlich rund 340 Euro, hat der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) errechnet. Ein Elektrofahrzeug hat zusätzlich Halbleiterchips für durchschnittlich 410 Euro an Bord. Experten gehen davon aus, dass sich dieser Wert durch das automatisierte Fahren nochmals um rund 910 Euro erhöht. Damit gehört der Automobilmarkt zu den Wachstumstreibern im Halbleitergeschäft. (wag)
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