AT&S rewolucjonizuje e-mobilność
Freepik_wygenerowane przez AISamochody, łodzie i samoloty z napędem elektrycznym mają w nadchodzących latach znacząco zmniejszyć ślad węglowy globalnych systemów transportowych. Aby ten potencjał mógł się w pełni urzeczywistnić, konieczne jest osiągnięcie szczytowych parametrów w zakresie zasięgu i szybkości ładowania akumulatorów – a to możliwe jest jedynie przy wykorzystaniu wysokich napięć i prądów. Tradycyjne systemy elektroniczne nie radzą sobie z takimi wyzwaniami. Odpowiedzią są innowacyjne technologie wbudowane w systemy zasilania, opracowane przez austriackiego producenta mikroelektroniki AT&S.
Jeszcze niedawno samochód elektryczny, który można naładować w 10 minut i przejechać na jednym ładowaniu 1000 kilometrów, wydawał się wizją odległej przyszłości. Dziś staje się to realne dzięki postępowi w dziedzinie nowoczesnych akumulatorów, stacji szybkiego ładowania i wydajnej elektronice opartej na zaawansowanych półprzewodnikach, zdolnych do pracy z bardzo wysokimi napięciami i prądami. Aby jednak osiągnąć kolejny poziom rozwoju e-mobilności, konieczne są przełomowe zmiany w energoelektronice.
Prąd przemienny z sieci przekształcany jest w prąd stały, który może być magazynowany w akumulatorach za pomocą przetwornic. Im większą moc może obsłużyć system, tym szybciej można naładować pojazd elektryczny. Wymaga to komponentów energoelektroniki zdolnych do pracy z wysokimi prądami i napięciami – tłumaczy Peter Griehsnig, dyrektor ds. technologii w AT&S. – Tradycyjne przetwornice wykorzystują układy półprzewodnikowe łączone za pomocą technologii drutowej (ang. wire bonding), której trwałość spada wraz ze wzrostem mocy. Opracowaliśmy rozwiązania, które umożliwiają producentom samochodów wdrażanie kolejnych generacji technologii szybkiego ładowania – dodaje.
Lżejsze, wydajniejsze i bardziej ekologiczne komponenty
AT&S łączy nowoczesne materiały półprzewodnikowe – takie jak azotek galu (GaN) oraz węglik krzemu (SiC) – z innowacyjną technologią wbudowanego zasilania (ang. embedded power), tworząc przełączniki do przetwornic, które są mniejsze, bardziej trwałe i efektywniejsze od dotychczasowych rozwiązań.
Nasze zintegrowane chipy półprzewodnikowe mogą obsługiwać napięcia do 1500 woltów i prądy do 200 amperów. Dzięki technologii wbudowania zasilania, nasze przetwornice zajmują mniej miejsca, są lżejsze i oferują większą elastyczność projektową – mówi Mike Morianz, kierownik programu w AT&S. – Wielu producentów samochodów już teraz wyraża zainteresowanie naszymi rozwiązaniami i uczestniczy z nami w projektach badawczych UE, takich jak „HiEfficient” czy „HiPower 5.0”.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Tradycyjnie moduły z półprzewodnikami GaN i SiC powstają w technologii łączenia drutowego. Technologia AT&S pozwala na równoległe osadzanie wielu chipów w strukturze przetwornicy za pomocą microvii oraz spiekanego laminatu, zgodnie z indywidualnymi wymaganiami projektowymi.
Takie rozwiązanie znacząco zwiększa niezawodność i wydajność systemu. Straty mocy są mniejsze, urządzenie zajmuje nawet o połowę mniej miejsca i wytrzymuje dziesięciokrotnie więcej cykli przełączania w porównaniu do tradycyjnych technologii – wyjaśnia Morianz.
Nie tylko samochody – rewolucja w transporcie
Technologie zwiększające zasięg i szybkość ładowania stają się kluczowe nie tylko w motoryzacji. Przykładowo, w Skandynawii testowane są już promy elektryczne, które można naładować w zaledwie kilka minut podczas postoju w porcie. W takich zastosowaniach przyszłości AT&S wspiera partnerów w tworzeniu bardziej zrównoważonej i trwałej infrastruktury transportowej.
Źródło: AT&S
