Nonostante la rapida crescita del mercato delle auto elettriche negli ultimi anni, la tecnologia necessaria è ancora in fase di perfezionamento. I produttori si sfidano mese dopo mese, evoluzione su evoluzione, per rendere il gruppo propulsore più efficiente. Al contempo, si pensano e progettano soluzioni per le batterie che risolvano, su tutte, l’ansia da autonomia per le auto elettriche.
I dispositivi al carburo di silicio (SiC) potrebbero avere un ruolo chiave per i produttori a rimanere competitivi. Secondo Precedence Research, il valore del mercato del SiC, stimato a 4,2 miliardi di dollari nel 2024, è destinato a raggiungere i 17,2 miliardi di dollari entro il 2030, con una crescita del 310%. Il perché? Il materiale sarebbe indissolubilmente legato al futuro delle auto elettriche.
I transistor MOSFET al carburo di silicio stanno gradualmente sostituendo i tradizionali IGBT (transistor bipolari a gate isolato) in silicio, utilizzati nell’elettronica delle auto elettriche. Riccardo Nicoloso, direttore generale dei nuovi materiali presso ST Microelectronics, afferma che questa transizione è fondamentale per sbloccare numerosi vantaggi per i sistemi di propulsione. Si può migliorare la conduttività, si riduce la complessità dei cablaggi e si apre la strada ad architetture a voltaggio più elevato.
Akifumi Enomoto, responsabile della strategia commerciale dei dispositivi di potenza presso Rohm Semiconductor, conferma che i dispositivi SiC possono migliorare l’efficienza degli inverter di trazione nei veicoli elettrici, quindi nella trasformazione dell’energia della batteria in corrente alternata per il motore. L’adozione del SiC può quindi incrementare l’autonomia del veicolo o ridurre le dimensioni della batteria mantenendo la stessa autonomia.
Batterie a 800 V, come quelle della Porsche Taycan e dell’Audi e-tron GT, richiedono componenti in grado di gestire fino a 1.200 V. I MOSFET al SiC, in questi casi, ad esempio, migliorano l’efficienza del 3-8% nei sistemi di trazione, offrendo potenziali vantaggi in autonomia e tempi di ricarica.
Il SiC potrebbe ridurre il peso delle batterie del 10% senza sacrificare la potenza, contribuendo anche a diminuire i tempi di ricarica delle auto elettriche, tema cruciale anche questo. L’industria ne sta riconoscendo sempre più il potenziale. Nel giugno 2024, ST ha siglato un accordo a lungo termine con Geely per fornire MOSFET al SiC destinati a vari modelli EV di fascia medio-alta del marchio.
In Giappone, il Green Innovation Fund sta già lavorando per migliorare i processi produttivi dei wafer da 200 mm necessari per i dispositivi SiC di nuova generazione, mentre in Europa, ST ha annunciato la costruzione di un impianto SiC completamente integrato in Italia, con l’avvio della produzione previsto per il 2026.