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Bosch está lista para dar el salto en la tecnología de electromovilidad

Los semiconductores de carburo de silicio hacen que los coches eléctricos sean más eficientes.

Bosch está lista para dar el salto en la tecnología de electromovilidad

  • Harald Kröger: "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".
  • Solo Bosch se siente igual de cómoda tanto en la industria automovilística como en la industria de semiconductores.
  • Con su nueva planta de semiconductores en Dresde, Bosch refuerza su competitividad.

Reutlingen y Dresde, Alemania - 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.

SiC: un impulsor para la electromovilidad

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 por ciento 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 por ciento) decide no comprar un vehículo eléctrico porque teme que la batería se agote mientras están en la carretera (fuente: Barómetro 2019 de Consors Finanz Automobile).

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 se siente cómoda tanto en la industria del automóvil como en la de los semiconductores


Con esta tecnología de carburo de silicio Bosch amplía sistemáticamente sus conocimientos sobre semiconductores. En el futuro, la empresa utilizará los semiconductores de SiC en su propia electrónica de potencia. Para sus clientes, esto reúne lo mejor de ambos mundos, ya que 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) (fuente: ZVEI). Mientras que esta cantidad está creciendo entre un 1 y un 2 por ciento 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. Con sus fábricas de semiconductores en Reutlingen y Dresde, Bosch está preparada para estos avances: "Nuestros conocimientos sobre semiconductores nos ayudan no solo a desarrollar nuevas funciones de automoción y aplicaciones de IoT, sino también a mejorar continuamente los propios chips", afirma Kröger.

Bosch refuerza su competitividad


Convertir los discos circulares de silicio o carburo de silicio -las obleas- en chips semiconductores implica un elaborado proceso de fabricación que puede durar hasta 14 semanas. En varios procesos químicos y físicos, las obleas adquieren estructuras ultrafinas que posteriormente conforman los diminutos chips, cada uno de los cuales mide solo unos pocos milímetros. En junio de 2018, Bosch colocó la primera piedra de su moderna fábrica de semiconductores en Dresde.

Sus actividades de fabricación utilizarán obleas con un diámetro de 300 milímetros. Esto supone significativamente más chips de una oblea y, en consecuencia, mayores economías de escala que con los semiconductores basados en la tecnología de 150 y 200 milímetros. Bosch produce estas obleas en Reutlingen, donde también fabricará los nuevos chips de SiC. Las fábricas de obleas de Reutlingen y Dresde se complementan a la perfección, lo que le permite a la compañía reforzar aún más su competitividad. "Los semiconductores son un componente central de todos los sistemas eléctricos. También, están convirtiendo los datos en una codiciada materia prima del futuro.

Dado que cada vez son más importantes en nuestros campos de actividad, queremos ampliar continuamente nuestras actividades de fabricación", afirma Kröger. En su fábrica de obleas en Dresde, Bosch invierte alrededor de mil millones de euros, la mayor inversión individual en la historia de la empresa. En la fábrica se están implantando actualmente instalaciones en las salas blancas. Está previsto que los primeros empleados empiecen a trabajar en primavera de 2020. Bosch operará la planta como un lugar neutro en cuanto a emisiones de carbono.

www.grupo-bosch.es

 

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