STMicroelectronics per ZF, in nome della sostenibilità
I dispositivi al carburo di Silicio di STMicroelectronics per ZF promettono di essere il nucleo attorno al quale costruire inverter più compatti ed efficienti, in grado quindi di liberare spazio per passeggeri e bagagli e aumentare l’autonomia dei veicoli elettrici. Uno dei risvolti più interessanti dell’adozione di questa tecnologia è che gli inverter che li usano vedranno ridursi in modo significativo le perdite di potenza e potranno funzionare a temperature più alte senza perdite di affidabilità. Essi avranno quindi minori esigenze di raffreddamento: le superfici di scambio termico potranno essere più piccole e tutto l’inverter sarà più compatto e leggero a parità di potenza gestita. Si avrà quindi più leggerezza e minor ingombro, a vantaggio di peso, autonomia e abitabilità. L’accordo per la fornitura di chip SiC STMicroelectronics per ZF è quindi un’altra testimonianza dell’impegno tecnologico di questo fornitore globale, che ha per esempio presentato il software specializzato cubiX che plasma le automobili.
Chip SiC di STMicroelectronics per ZF, una tecnologia avanzata
Questi vantaggi importanti discendono dalle peculiarità dei semiconduttori al carburo di Silicio – SiC: il materiale che li compone è di tipo wideband gap, una quantità che rappresenta il ‘salto’ che gli elettroni devono fare per riuscire a scorrere nel materiale. I semiconduttori, a differenza dei metalli, si comportano come sostanze isolanti fino a che gli elettroni, i ‘trasportatori’ della corrente elettrica, non raggiungo una certa energia di soglia, al di sopra della quale essi possono scorrere abbastanza agevolmente: questa energia è più alta per i chip al SiC. I dispositivi di potenza al carburo di Silicio sono quindi più resistenti alle alte tensioni, proprio perché il loro potere isolante è maggiore, e riescono a lavorare a temperature più alte. Dato che il band gap diminuisce al crescere della temperatura i dispositivi SiC di STMicroelectronics per ZF riescono a lavorare in sicurezza ad alte temperature perché ‘partono’ da un valore più alto del band gap. ZF, nome classico dell’automotive, ha intuito da tempo la direzione verso la quale stava andando l’automotive, presentando per esempio diversi sistemi by-wire.
Dispositivi STMicroelectronics per ZF, forniture di alto valore
I dispositivi SiC di STMicroelectronics possono gestire tensioni di migliaia di volt ed è facile pensare che i futuri inverter di ZF saranno a 800 volt, per prestazioni, anche in fase di ricarica, molto elevate. Questi avanzati MOSFET di potenza di terza generazione inizieranno a essere forniti a ZF in quantità misurabili in decine di milioni. Gli inverter costruiti con i devices STMicroelectronics per ZF saranno modulari: il costruttore ne userà in numero variabile per soddisfare le richieste dei clienti in termini di prestazioni, senza cambiare il design di base. ZF ha preannunciato l’utilizzo di questi sofisticati inverter nei veicoli di un costruttore europeo la cui produzione è pianificata per il 2025. La produzione è piuttosto complicata – il carburo di Silicio è così duro che viene anche usato negli utensili – e prevede che i chip vengano prodotti in Italia e Singapore per essere poi incapsulati nell’innovativo involucro STPACK; la fase di test sarà poi svolta nelle strutture di STMicroelectronics in Marocco e Cina. ZF ha dichiarato che il suo monte-ordini nell’elettromobilità supera, a oggi, i 30 miliardi di euro fino al 2030. L’aftermarket vedrà quindi anche queste tecnologie avanzate nelle auto di domani ma l’attenzione di ZF verso l’aftermaket assicurerà le giuste informazioni agli operatori del post-vendita.
Nicodemo Angì
