Uma pequena mudança de chip poderia convencer uma gama maior de carros elétricos

Melhor tecnologia de bateria não é a única maneira de aumentar o alcance de carros elétricos, um grande fornecedor de tecnologia automotiva está apostando, com um abalo no material do chip, potencialmente desbloqueando um aumento de 6% no alcance. A Bosch planeja iniciar a produção de semicondutores de carboneto de silício a partir de 2020, aproveitando a condutividade elétrica mais eficiente para tornar a eletrônica de potência em EVs e híbridos menos desperdiçados na estrada.

É fácil simplificar demais o que dá a um veículo elétrico sua faixa geral e assumir que tudo se resume ao tamanho da bateria que você está carregando. Como vimos nos recentes lançamentos de veículos elétricos nos últimos 18 meses, no entanto, há muito mais do que apenas a capacidade da bateria: carros com baterias de tamanho semelhante podem ter faixas muito diferentes no mundo real.

O gerenciamento de energia é um dos elementos mais importantes que contribuem para o alcance e, especificamente, coisas como a eficiência com que a energia armazenada nas baterias é transferida para os motores. Um dos efeitos colaterais mais prejudiciais desse processo é o calor. As baterias, os eletrônicos responsáveis ​​pelo controle e transferência de energia, e os próprios motores convertem alguma energia em calor, em vez de quilômetros percorridos.

São esses eletrônicos que atuam como o “centro de comando” do controle de potência do veículo eletrificado que a Bosch está de olho. Um novo design de semicondutor de carboneto de silício (SiC) possui melhor condutividade elétrica do que os chips existentes, graças ao aumento da inclusão de átomos de carbono em sua fabricação. Isso significa que os eletrônicos podem alcançar frequências de comutação mais altas e também perder menos energia na forma de calor.

De fato, afirma a Bosch, 50% menos energia é desperdiçada como calor. Com o mesmo tamanho de bateria em seu carro elétrico, a empresa diz que você pode ir 6% mais longe. Em um veículo classificado por 250 milhas, por exemplo, isso poderia significar 15 milhas extras de condução, caso a montadora usasse semicondutores de SiC.

Como alternativa para lidar com a ansiedade de alcance, outra possibilidade é cortar custos. Com maior eficiência para brincar, as montadoras poderiam optar por usar baterias menores – e, portanto, mais baratas -, sem sacrificar o alcance dos modelos anteriores. De qualquer maneira, menos refrigeração seria necessária em geral, ajudando também a diminuir a lista de materiais do carro.

A Bosch está no meio da construção de novas instalações em sua fábrica de wafer em Dresden, Alemanha, onde aparentemente levará catorze semanas para transformar um disco de silício tradicional em semicondutores. Lá, ele começará a usar discos de 300 milímetros, maiores – e, portanto, mais econômicos – do que os discos de 150 mm e 200 mm usados ​​na sua fábrica de wafer Reutlingen existente. Os produtos SiC, no entanto, serão inicialmente produzidos apenas em Reutlingen – em discos de 150 mm -, mas não apenas para aplicações automotivas. É provável que as eficiências maiores também sejam benéficas para a IoT, cidades inteligentes e muito mais, argumenta a Bosch.

Entretanto, quando podemos esperar que os semicondutores de SiC apareçam nos carros elétricos, ainda não está claro, considerando os prazos tipicamente longos do desenvolvimento de novos veículos. Ainda assim, como a Bosch já é uma fornecedora de montadoras de nível 1 bem posicionada, a SiC está pelo menos bem posicionada para começar a espremer semicondutores de silício comuns nos carros de amanhã.

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