Toyota je razvila novi polprevodnik, ki bo zmanjšal porabo hibridnih vozil
Družba Toyota Motor Corporation je v sodelovanju z družbama Denso Corporation (Denso) in Toyota Central R&D Labs., Inc. (Toyota CRDL) razvila polprevodnik iz silicijevega karbida (SiC) za uporabo v nadzornih enotah v avtomobilski industriji (PCU). Toyota bo v letu dni začela izvajati preskusne vožnje vozil z novimi enotami PCU na japonskih javnih cestah.
Pri Toyoti želijo z uporabo polprevodnikov iz silicijevega karbida izboljšati porabo goriva hibridnih vozil (HV) za 10 odstotkov, v skladu s preizkusnim ciklom JC08 japonskega ministrstva za zemljišče, infrastrukturo, transport in turizem (MLIT). Poleg tega želijo zmanjšati velikost nadzornih enot za 80 odstotkov v primerjavi z enotami, ki uporabljajo polprevodnike, ki vsebujejo samo silicij. Pri vklopu in izklopu polprevodnikov iz silicijevega karbida prihaja do zelo majhnih izgub moči, kar omogoča učinkovit električni pretok pri višjih frekvencah, zato je mogoče uporabiti manjše tuljave in kondenzatorje, ki predstavljajo približno 40 odstotkov velikosti nadzornih enot.
Nadzorne enote so zelo pomembne v hibridnih vozilih in drugih vozilih z električnim pogonskim sklopom, saj dovajajo električno napajanje iz baterije v motor in nadzirajo hitrost vozila, hkrati pa v baterijo prenašajo elektriko, ki se proizvede med zaviranjem. Približno 25 odstotkov skupne izgube električne energije v hibridnih vozilih gre na račun nadzornih enot, pri čemer približno 20 odstotkov izgube odpade na same polprevodnike. Zato je izboljšanje učinkovitosti polprevodnikov ključnega pomena za zmanjšanje porabe goriva, natančneje, z zmanjšanjem upora pri prehodu toka. Toyota že od predstavitve bencinsko-električnega hibridnega vozila Prius, leta 1997, sama razvija polprevodnike in si prizadeva zmanjšati porabo goriva hibridnih vozil.
Ker je silicijev karbid učinkovitejši od samega silicija, sta ga družbi Toyota CRDL in Denso začeli raziskovati že v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, družba Toyota pa se jima je pridružila leta 2007 za skupni razvoj praktične rabe polprevodnikov iz silicijevega karbida. Toyota je skupno razvite polprevodnike iz silicijevega karbida uporabila v enotah PCU za prototipna hibridna vozila. Preskusne vožnje teh vozil so potrdile za več kot 5 odstotkov manjšo porabo goriva po preskusnem ciklu JC08.
Toyota je decembra lani ustanovila čisto sobo samo za razvoj polprevodnikov iz silicijevega karbida v proizvodnem obratu Hirose, ki se uporablja za raziskave, razvoj in proizvodnjo naprav, kot so elektronski krmilniki in polprevodniki.
Visokozmogljivi polprevodniki, poleg izboljšane aerodinamike in učinkovitosti delovanja motorja, predstavljajo ključno tehnologijo za zmanjšanje porabe goriva hibridnih in drugih vozil z električnim pogonom. Pri Toyoti bodo tudi v prihodnosti usmerjali pozornost v razvoj dejavnosti za čimprejšnjo uporabo polprevodnikov s silicijevim karbidom.
Po sporočilu z javnost povzel: Aleksander Praper