I semiconduttori in carburo di silicio (SiC) sono molto piccoli, potenti e notevolmente efficienti. Dopo uno sviluppo durato alcuni anni, Bosch sta avviando la produzione su larga scala di semiconduttori di potenza con questo tipo di materiale altamente innovativo al fine di fornire le case automobilistiche di tutto il mondo. In futuro, infatti, i chip saranno impiegati sempre di più nei veicoli di nuova generazione, rendendo questi nuovi componenti indispensabili per la mobilità elettrica.
Panoramica introduttiva
Da diversi anni Bosch fornisce supporto per aiutare a consolidare la produzione di semiconduttori in Germania. Bosch ha sviluppato un proprio processo di produzione altamente complesso e innovativo, con il quale a partire dall'inizio del 2021 vengono prodotti i semiconduttori speciali. I componenti sono disponibili in una prima fase solo come modelli per i test presso i clienti. La mobilità elettrica sta registrando un vero e proprio boom, mentre per i semiconduttori in carburo di silicio si profila un futuro brillante. Inoltre, in futuro Bosch ha intenzione di aumentare la capacità produttiva dei semiconduttori di potenza in SiC raggiungendo volumi di centinaia di milioni. Bosch fornirà quindi i semiconduttori di potenza in carburo di silicio ai clienti di tutto il mondo. Bosch ha anche approntato la seconda generazione di chip SiC, ancora più efficiente e pronta per la produzione in serie del 2022. La produzione di semiconduttori altamente innovativi da parte di Bosch rafforza l'ecosistema della microelettronica in tutta Europa e rappresenta un ulteriore passo avanti verso una maggiore indipendenza in questo campo strategico. La domanda di semiconduttori di potenza in carburo di silicio è in aumento in tutto il mondo. Si stima che l'intero mercato del SiC registrerà ogni anno una crescita media del 30% fino al 2025, raggiungendo una quota di ben 2,5 miliardi di dollari. Con circa 1,5 miliardi di dollari, il mercato del SiC per l'automotive dovrebbe rappresentare la fetta più cospicua.
Chip in carburo di silicio, il futuro della tecnologia del power
I semiconduttori di potenza in carburo di silicio permettono di utilizzare l'energia in modo particolarmente efficiente, e questi vantaggi emergono soprattutto nelle applicazioni a uso intensivo di energia, come la mobilità elettrica. Nell'elettronica di potenza dei veicoli elettrici i chip in carburo di silicio assicurano ai guidatori un'autonomia molto più lunga con una sola carica della batteria, in media il 6% circa in più rispetto ai corrispondenti chip in silicio. Il segreto delle impressionanti prestazioni dei chip in SiC è un minuscolo atomo di carbonio che viene inserito nella struttura cristallina del silicio ad alta purezza, solitamente utilizzato per la produzione di semiconduttori, conferendo alla materia prima particolari caratteristiche fisiche. In questo modo i semiconduttori in carburo di silicio permettono frequenze di commutazione maggiori rispetto ai chip in silicio. Inoltre, solo metà dell'energia va persa sotto forma di calore, permettendo di aumentare l'autonomia delle auto elettriche. I chip sono anche importanti per i sistemi a 800 volt, in quanto permettono una ricarica più rapida e maggiore potenza. Poiché i chip in SiC cedono molto meno calore, è anche possibile ridurre il costoso raffreddamento dell'elettronica di potenza. Questo, oltre al peso, può ridurre anche i costi dei veicoli elettrici.
Prospettive e considerazioni conclusive
