Bosch stellt einen „Technologiesprung in der Elektromobilität“ in Aussicht. Dazu setzt der Zulieferer auf Siliziumkarbid-Halbleiter, die Elektroautos effizienter machen und damit deren Reichweite erhöhen sollen. „Siliziumkarbid-Halbleiter werden die Elektromobilität nachhaltig verändern“, sagt Bosch-Geschäftsführer Harald Kröger.
In modernen Autos stecken zahlreiche Halbleiter, etwa in Airbags, Gurtstraffern, dem Tempomat, Regensensor oder Antriebsstrang. Die neuen Bosch-Mikrochips aus Siliziumkarbid (SiC) für die Leistungselektronik von Pkw haben laut den Entwicklern im Vergleich zu den bisher eingesetzten Siliziumchips eine bessere elektrische Leitfähigkeit. Das ermögliche zum einen höhere Schaltfrequenzen und sorge zum anderen dafür, dass deutlich weniger Energie in Form von Wärme verpufft.
„Alles beginnt mit zusätzlichen Kohlenstoff-Atomen, die in die Kristallstruktur des sonst zur Herstellung von Halbleitern eingesetzten hochreinen Silizium eingebracht werden“, erklärt Bosch. „Die so entstehende chemische Verbindung macht die Halbleiterchips zu wahren Kraftpaketen und bringt gerade für den Einsatz in Elektro- und Hybridfahrzeugen viele Vorteile.“
In der Leistungselektronik sorgen die neuen SiC-Mikrochips nach Angaben von Bosch dafür, dass 50 Prozent weniger Energie in Form von Wärme verloren geht. Die Leistungselektronik könne dadurch effizienter arbeiten, was mehr Energie für den Antrieb und damit eine höhere Reichweite zur Verfügung stellt. Dank der neuen Technologie sollen Elektroautos mit einer Batterieladung sechs Prozent weiter fahren können. Alternativ könnten die Hersteller die Batterie verkleinern, um die Preise von E-Autos zu senken.
Für die Zukunft bringen die Siliziumkarbid-Halbleiter noch weitere Einsparpotenziale, glaubt Bosch. Durch die geringeren Wärmeverluste der Chips, und weil sie zudem bei deutlich höheren Betriebstemperaturen arbeiten, könne die aufwendige Kühlung von Antriebskomponenten reduziert werden. Das wirke sich positiv auf Gewicht und Kosten von Elektroautos aus.
Bosch wird seine Siliziumkarbid-Halbleiter in eigenen Leistungselektroniken nutzen. „Dank unseres tiefen Systemverständnisses in der Elektromobilität fließen die Vorteile der Siliziumkarbid-Technologie direkt in die Entwicklung von Komponenten und Systemen ein“, wirbt Kröger. Produziert wird die neue Generation der Halbleiterchips in Reutlingen südlich von Stuttgart. Zunächst habe Bosch in eine dortige Pilotlinie einen „dreistelligen Millionenbereich“ investiert. Im nächsten Jahr soll ein erster Musterchip vorliegen.
Leotronik meint
Das alte Lied von den Vorreitern der Elektromobilität wurde neu komponiert. Wer genau hinschaut entdeckt nur einen Warmluftgenerator.
alupo meint
Gut dass das Bosch jetzt endlich auch macht, auch wenn das erst in 2020 kommt. Das ist besser als nie (immerhin verwenden sie keine Halbleiter auf Germaniumbasis mehr, das ist also ein echter Fortschritt ;-), Ironie Ende).
Wie hier schon völlig richtig angemerkt, das Model 3 wurde schon immer nur mit SiC Leistungshalbleiter produziert und die neuen Raven-Modelle bei MS und MX haben ab Produktion Q2/2019 diese Transistoren auch schon. Nur damit erreicht das Model S die genannten 610 km Reichweite, gemäß WLTP. Nicht schlecht, finde ich.
Ich hatte mich eigentlich 2009 schon etwas geärgert als ich erfahren musste, dass mein damals neu gekaufter Prius der 3. Generation noch die „doofen jahrzehntealten “ nur-Si-Leistungstransistoren eingebaut hatte. Das hatte ich damals von Toyota nicht erwartet.
Aber wenigstens versucht Bosch, den Vorsprung der anderen aufzuholen.
Wenn Bosch aber wirklich vorne mitspielen wollte, dann hätten sie die Verwendung von Ga-Leistungshalbleiter verkünden müssen. Die gibt es zwar auch schon einige Jahre, aber im Automobilbereich wären sie meines Wissens die ersten (vielleicht aber verwenden die Chinesen sie schon?). Das würde nochmal eine Verbesserung gegenüber SiC bewirken.
Vermutlich muss aber auch hier Tesla in einigen Jahren wieder voranschreiten? Oder die Chinesen eben…
Selnim meint
Bin hergekommen um die Kommentare von wegen „Tesla verwendet das schon lange“ zu sehen. Ob daraus eine technologische Überlegenheit von Tesla abgeleitet werden kann sei dahingestellt. Für mich scheint SiC-Technologie auch ein Nobrainer, da Einsparungen beim Akku, Einsparungen bei der Kühlung und tiefere Energiekosten während des Betriebs. Das Müsste die Mehrkosten der SiC-Halbleiter bei weitem wett machen. Über die Wahren Gründe des „Rückstandes“ von Bosch können wir nur spekulieren.
AlBundy meint
und nun? sehr enttäuscht?
nur ein Kommentar dazu, dass Tesla diese Chips verwendet
und da steht nur
„Im Model3 sind die SiC Halbleiter doch schon seit 2 Jahren verbaut“
nicht so aufregend oder zur Aufregung geeignet… oder?
AlBundy meint
Zum angeblichen „Rückstand“ von Bosch hat auch niemand was geschrieben.
doofes Forum hier…. Die Tesla Fans sind auch nicht mehr das was man von ihnen erwartet…
Hermann meint
Sic Bauteile sind doch seit 10 Jahren oder mehr nichts Neues.
Es geht hier wohl eher um ihr Herstellung dieser Halbleiter und Kosten und Verwendung der Teile in fahrzeugbestandteilen. Und insoweit könnte Bosch eher einen Vorsprung haben oder jedenfalls ganz vorne mitspielen.
alupo meint
SiC Leistungstransistoren sind nun wirklich nicht so teuer. Das kann sich auch ein durchschnittlich verdienender Bastler leisten um sich damit z.B. ein wirkungsgradbesseres Schaltnetzteil zu bauen. Und so viele Leistungstransistoren braucht es davon im Inverter/Buck/Boostconverter nun auch nicht (die 10 Finger sollten zum zählen reichen…).
Und dass dadurch auch Kosten für die Kühlung eingespart werden können wurde bereits erwähnt. Es könnte daher in Summe sogar billiger werden, aus Sicht des Autoherstellers versteht sich.
Außerdem sind akustische Maßnahmen gegen das Zwiepen der Si-Leistungshalbleiter (oft um die +/-3 kHz) dann auch nicht mehr nötig, denn die Frequenzen liegen bei SiC eben höher.
Und klar, es kann nicht oft genug erwähnt werden, dass Tesla seit Q2/2019 nur noch SiC Leistungshalbleiter verbaut und damit die bisher in einem BEV (oder FC)-Serienfahrzeug höchste WLTP-Reichweite von 610 km erreichte. Das ist absolut praxisgerecht finde ich (ich habe nur 557 km NEFZ-Reichweite. Das reicht zwar, aber es gibt eben noch einige weitere und wichtigerere Vorteile von einem großen Akku die eher selten thematisiert werden. Aber der Fachkundige kennt sie, ist ja kein Geheimnis…).
Tesla-Fan meint
Genau genommen sind es nicht 10 sondern 24 Finger zum abzählen ;)
https://www.pntpower.com/tesla-model-3-powered-by-st-microelectronics-sic-mosfets/
Der Inverter vom Model 3 ist technologisch ein Meilenstein, der jedem, der etwas davon versteht, das Wasser im Munde zusammen laufen läßt.
Swissli meint
Wie die auf 6% mehr Reichweite kommen, bleibt wohl das Geheimnis von Bosch und deren Marketingabteilung.
Aber grundsätzlich gut. Wenn jeder Zulieferer bei seinen Komponenten im einstelligen Prozentbereich effizienter wird, gibts in der Summe dann doch eine spürbare Reichweitenverbesserung.
Franz Mueller meint
Da sieht man wieder die technologische Überlegenheit von Bosch!
Aber Moment… Im Model3 sind die SiC Halbleiter doch schon seit 2 Jahren verbaut…
Sledge Hammer meint
????????????
Peter W meint
Aber wenn es doch Bosch jetzt erst entdeckt hat, ist es doch was ganz neues!
Ich frage mich aber auch, wo da 6 % herkommen sollen. Das wären bei einem durchschnittlichen BEV rund 1 kW Abwärme das nur in den Chips verheizt wird!
Franz Mueller meint
Es sind mindestens 6%. SiC ist der heilige Gral der Leistungselektronik.
Alan meint
1kW Abwärme alleine im Umrichter sind keine Seltenheit bei höheren Leistungen – man bedenke dass dies 98% Wirkungsgrad hieße bei 50kW Ausgangsleistung – ein guter Wert!
Skodafahrer meint
Gerade in Bereichen mit viel Rekuperation kann man mit mehr Antriebswirkungsgrad viel erreichen.
1. Besserer Wirkungsgrad bei der Beschleunigung (Aufbau von Kinetischer Energie)
2. Besserer Wirkungsgrad bei der Rekuperation (Kinetische Energie wird zu Strom)
Wenn man fast keine Rekuperation braucht wird der Reichweitenvorteil deutlich geringer sein.
alupo meint
Klar, am energiesparendsten ist es, nur soviel zu beschleunigen, dass man nie verzögern muss (also dass die kinetische Energie möglichst nur durch den Luftwiderstand und die Rollreibung aufgebraucht wird).
Das geht, ohne den Verkehr zu behindern, in der Praxis nur bedingt. Daher ist ein guter Wirkungsgrad immer sehr wünschenswert.
Und eben aus diesem Grund bin ich auch ein Kurvenflitzer, und eben kein Geradeausraser ;-), mit meinen 141,9 Wh/km im Durchschnitt 2018.
Wännä meint
@alupo
Landstraße, 80 km/h, Tempomat, es geht geradeaus -> das halbe Nachbardorf hat sich hinter dir aufgereiht, dann übersichtliche Kurvenkombinationen im Haftgrenzbereich -> das halbe Nachbardorf hat heiße Bremsscheiben, dann wieder geradeaus, 5 Sekunden müssen von denen wieder reingeholt werden, also geben sie wieder Vollgas…und das Spielchen beginnt von vorne. :-)