Hoy en día, todos los coches tienen semiconductores. Cada vehículo que sale de la línea de producción contiene más de 50. Los nuevos microchips de carburo de silicio (SiC) que ha desarrollado Bosch ayudarán a que la electromovilidad de un gran salto hacia delante. En el futuro, los chips fabricados con este extraordinario material marcarán el ritmo de la electrónica de potencia, el centro de mando de los vehículos eléctricos e híbridos. En comparación con los chips de silicio utilizados hasta ahora, los semiconductores de SiC presentan una mejor conductividad eléctrica. Esto permite frecuencias de conmutación más altas, al mismo tiempo que garantiza que se disipe mucha menos energía en forma de calor. "Los semiconductores de carburo de silicio aportan más potencia a los motores eléctricos. Para los conductores, esto significa un aumento del 6 por ciento en la autonomía", dice Harald Kröger, miembro del Consejo de Administración de Bosch. La compañía fabrica la nueva generación de chips semiconductores en su planta de Reutlingen, 40 kilómetros al sur de Stuttgart. En esta planta, la empresa ha estado produciendo millones de microchips al día durante décadas.
Los semiconductores de carburo de silicio establecen nuevos estándares para la velocidad de conmutación, la pérdida de calor y el tamaño. Todo comienza con átomos de carbono adicionales, que se introducen en la estructura cristalina del silicio ultrapuro utilizado para fabricar los semiconductores. El enlace químico creado de esta manera, convierte a los chips semiconductores en auténticas potencias. Especialmente para su aplicación en los vehículos eléctricos e híbridos, supone numerosas ventajas. En electrónica de potencia se garantiza que se pierda un 50% menos de energía en forma de calor. Este ahorro se traduce en una electrónica de potencia más eficiente y mayor energía para el motor eléctrico y, por tanto, para la gama de baterías. Los conductores pueden conducir un 6% más con la misma carga de batería. De esta manera, Bosch aborda uno de los principales obstáculos para los compradores potenciales de coches eléctricos: casi uno de cada dos consumidores (un 42%) decide no comprar un vehículo eléctrico porque teme que la batería se agote mientras están en la carretera.
Alternativamente, los fabricantes de automóviles pueden hacer que la batería sea más pequeña para una autonomía determinada. Esto reduce el coste del componente más caro de un coche eléctrico, lo que a su vez reduce el precio del vehículo. "Los semiconductores de carburo de silicio transformarán la electromovilidad", dice Kröger. La razón es que la nueva tecnología también ofrece más ahorros potenciales para el futuro: las pérdidas de calor mucho más bajas de los chips, combinadas con su capacidad de trabajar a temperaturas de funcionamiento mucho más altas, hacen que los fabricantes puedan reducir el costoso enfriamiento de los componentes de la propulsión. Esto tiene un impacto positivo en el peso y el coste de los vehículos eléctricos.
Bosch es el único proveedor de automóviles que también fabrica semiconductores. "Gracias a nuestro profundo conocimiento de los sistemas de electromovilidad, los beneficios de la tecnología de carburo de silicio fluyen directamente en el desarrollo de componentes y sistemas", dice Kröger. Como uno de los principales fabricantes de semiconductores para automóviles, Bosch lleva casi 50 años aprovechando esta ventaja única a nivel mundial. Adicionalmente a los semiconductores de potencia, se incluyen los sensores microelectromecánicos (MEMS) y los circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC).
Ya sea en airbags, pretensores de cinturón, sistemas de control de crucero, sensores de lluvia o sistemas de propulsión, apenas hay campos en la tecnología de automoción moderna que no dependa de los microchips. En 2018, el valor de los chips en un coche medio era de unos 370 dólares (337 euros), mientras que esta cantidad está creciendo entre un 1 y un 2% anualmente para aplicaciones no relacionadas con el infoentretenimiento, la conectividad, la automatización y la electrificación, un vehículo eléctrico equipa adicionalmente chips semiconductores adicionales por valor de 450 dólares (410 euros) de media. Los expertos prevén que esta cifra volverá a aumentar en unos 1.000 dólares (910 euros) como consecuencia de la conducción automatizada. Esto hace que el mercado de la automoción sea uno de los motores del crecimiento en el sector de los semiconductores.
Además, las aplicaciones clave del Internet of Things, como la inteligencia artificial, la seguridad cibernética, las ciudades inteligentes, el ‘edge computing’, los hogares inteligentes y la industria conectada, impulsarán el crecimiento futuro del sector.
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