21/10-19   -   Pressemeddelelse

Bosch er klar til at tage et stort spring inden for elektromobilitet

Siliciumkarbidhalvledere gør elbilerne mere effektive

- Harald Kröger: Siliciumkarbidhalvledere giver elmotorerne mere power. For bilisterne betyder det en øget rækkevidde på 6%.
- Kun Bosch er lige så meget på hjemmebane i bilindustrien som i halvlederindustrien.
- Med den nye halvlederfabrik i Dresden styrker Bosch sin konkurrenceevne.

Reutlingen og Dresden, Tyskland – I dag er der halvledere i alle biler. Der er mere end 50 af dem i hvert køretøj, der ruller ud af produktionslinjen. De nye mikrochips af siliciumkarbid (SiC), som Bosch har udviklet, vil nu hjælpe elektromobiliteten med at tage et stort spring fremad. Fremover vil chips fremstillet af dette fantastiske materiale være toneangivende inden for ydelseselektronik – kontrolcentret for el- og hybridbiler. Sammenlignet med de siliciumchips, der er anvendt til dato, har SiC-halvledere bedre elektrisk ledeevne. Det giver mulighed for højere omstillingsfrekvens og sikrer også, at meget mindre energi spredes i form af varme. ”Siliciumkarbidhalvledere giver elmotorer mere power. For bilisterne betyder det en rækkevidde, der er 6% større”, siger Harald Kröger fra ledelsen hos Bosch. Bosch fremstiller den nye generation halvlederchips på fabrikken i Reutlingen, 40 km syd for Stuttgart. På denne fabrik har virksomheden i årtier hver dag fremstillet adskillige millioner mikrochips.

SiC sætter skub I elektromobiliteten
Halvledere fremstillet af siliciumkarbid sætter nye standarder for omstillingshastighed, varmetab og størrelse. Alt begynder med ekstra kulstofatomer, der indføres i den ultrarene siliciums krystalstruktur, der anvendes til fremstilling af halvledere. Den kemiske forbindelse, der skabes på denne måde, gør halvlederchips til sande kraftcentre. Det giver især mange fordele ved anvendelse i el- og hybridbiler. I ydelseselektronik sørger de for, at 50% mindre energi går tabt i form af varme. Denne besparelse omsættes til mere effektiv ydelseselektronik og mere energi til elmotoren og dermed til batteriets rækkevidde. Bilisterne kan køre 6% længere på en enkelt batteriladning. Derved har Bosch fokus på en af de største hindringer for potentielle købere af elbiler: næsten en ud af to forbrugere (42%) køber ikke en elbil, fordi de er bange for, at batteriet vil løbe tør for strøm, mens de er på farten.I Tyskland er denne bekymring endnu mere almindelig og påvirker 69% af forbrugerne (kilde: Consors Finanz Automobile Barometer 2019). Alternativt kan bilproducenterne gøre batteriet mindre for en given rækkevidde. Det reducerer omkostningerne for den dyreste komponent i en elbil, hvilket igen reducerer bilens pris. Siliciumkarbidhalvledere vil ændre elektromobiliteten, siger Kröger. Årsagen er, at den nye teknologi også giver yderligere potentielle besparelser hen ad vejen: chippens meget lavere varmetab kombineret med evnen til at arbejde ved meget højere driftstemperaturer betyder, at producenterne kan skære ned på den bekostelige køling af drivlinjens komponenter. Det har igen en positiv effekt for elbilernes vægt og omkostninger.

Bosch: på hjemmebane i bil- og halvlederindustrien
Med sin siliciumkarbidteknologi udbygger Bosch systematisk sin halvlederekspertise. Virksomheden vil fremover bruge SiC-halvledere i sin egen ydelseselektronik. For kunderne samler dette det bedste fra to verdener, da Bosch er den eneste underleverandør til bilindustrien, der også fremstiller halvledere. ”Takket være vores omfattende systemforståelse inden for elektromobiliteten strømmer fordelene ved siliciumkarbidteknologien direkte ind i udviklingen af komponenter og systemer,” siger Kröger. Som en af de førende producenter af halvledere til biler har Bosch gjort brug af denne fremragende fordel på verdensplan i næsten 50 år. Ud over ydelseshalvledere omfatter dette mikroelektromekaniske systemer (MEMS) og anvendelsesspecifikke integrerede kredsløb (ASICs).

Hvad enten det er i airbags, selestrammere, fartpilotsystemer, regnsensorer eller drivlinjer, er der næsten ikke et område inden for moderne bilteknologi, der ikke er afhængig af mikrochips. I 2018 var værdien af chips i en bil i gennemsnit ca. 370 dollar (337 euro) (kilde: ZVEI). Mens dette beløb stiger 1-2% om året for anvendelse uden relation til infotainment, konnektivitet, automation og elektrificering, har en elbil i gennemsnit ekstra halvlederchips til en værdi af 450 dollar (410 euro). Eksperterne forudser, at dette tal igen vil stige ca. 1000 dollar (910 euro) pga. automatiseret kørsel. Det gør bilmarkedet til en af vækstdriverne i halvledersektoren. Desuden vil nøgleanvendelse inden for internet of things som fx kunstig intelligens, cyper security, smart cities, edge computing, smart home og connected industry sørge for fremtidig vækst i branchen.

Med sine halvlederfabrikker i Reutlingen og Dresden er Bosch godt rustet til denne udvikling: Vores halvlederekspertise hjælper os ikke kun med at udvikle nye funktioner til biler og IoT-applikationer, men også til konstant at forbedre selve chipsene,” siger Kröger.

Bosch styrker sin konkurrenceevne
At lave de cirkelrunde skiver af silicium eller siliciumkarbid – wafers – om til halvlederchips er forbundet med en kompliceret produktionsproces, der kan vare op til 14 uger. I adskillige kemiske og fysiske processer får disse wafers ultrafine strukturer, der senere danner de ganske små chips på bare få millimeter. I juni 2018 lagde Bosch grundstenen til sin moderne halvlederfabrik i Dresden. I produktionen anvendes wafers med en diameter på 300 mm. Det betyder markant flere chips fra en wafer og tilsvarende højere skalaeffekter end med halvledere baseret på 150 og 200 mm-teknologi. Bosch fremstiller sidstnævnte i Reutlingen, hvor man også vil fremstille de nye SiC-chips. Wafer-fabrikkerne i Reutlingen og Dresden supplerer hinanden perfekt. Det giver Bosch mulighed for at styrke sin konkurrenceevne yderligere. ”Halvledere er en kernekomponent i alle elektriske systemer. De forvandler også data til en eftertragtet råvare i fremtiden. Da de bliver stadig vigtigere inden for vores aktivitetsområder, ønsker vi kontinuerligt at udbygge vores produktion,” siger Kröger. Bosch investerer ca. en milliard euro i wafer-fabrikken i Dresden – den største enkeltinvestering i virksomhedens historie. På fabrikken er anlæg for øjeblikket ved at blive installeret i renrumsområderne. De første medarbejdere tiltræder deres stillinger i foråret 2020. Bosch vil drive fabrikken CO2-neutralt.