La empresa alemana ZF Friedrichshafen y la estadounidense Cree Inc. colaboran en una asociación estratégica con el objetivo de crear nuevas líneas de transmisión eléctricas altamente eficientes utilizando inversores basados en carburo de silicio. Con esta tecnología, que sustituye a la utilizada actualmente basada en silicio, se logra aumentar la eficiencia de los motores eléctricos que, junto al aumento de la capacidad energética de las baterías incrementa la autonomía de los vehículos eléctricos.
En un vehículo eléctrico, el inversor es el componente encargado de convertir la corriente continua que sale de la batería de tracción en la corriente alterna que necesita el motor para su funcionamiento. Además, la electrónica que incorpora, controla la potencia, la intensidad y la frecuencia de salida de la energía, variando la velocidad a la que gira el motor según la demanda del conductor en cada momento.
Para aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos, además de aumentar la capacidad de la batería y reducir su peso y volumen, también es necesario trabajar sobre el sistema de accionamiento eléctrico, aumentando su eficiencia. En este campo hay un enorme potencial de crecimiento en el futuro. En particular, la tecnología de carburo de silicio junto con la elevación del voltaje hasta los 800 V supone una contribución significativa para aumentar aún más la eficiencia.
Jörg Grotendorst (izquierda), jefe de la división de movilidad eléctrica de ZF, y Cengiz Balkas, vicepresidente senior y director ejecutivo de Wolfspeed, firmando el contrato.
El silicio es un semiconductor cuya conductividad se puede controlar añadiendo pequeñas cantidades de impurezas llamadas dopantes. Esta propiedad, junto con su abundancia en la naturaleza, han posibilitado el desarrollo y la aplicación de los transistores y circuitos integrados que se utilizan en la industria electrónica, incluidos los inversores de los vehículos eléctricos. El uso de semiconductores de potencia basados en carburo de silicio permite reducir el tamaño del inversor de los vehículos eléctricos, incrementando la densidad de potencia, aumentando su eficiencia y cumpliendo con todas las normativas de seguridad existentes. De esta forma se aumentará el alcance de los vehículos eléctricos en comparación con la que se logra con la tecnología de silicio estándar actual.
Cree Inc. ha desarrollado un catálogo de productos relacionados con la iluminación, las aplicaciones de potencia y los equipos de radiofrecuencia, basados la mayoría de ellos en la tecnología del carburo de silicio, un compuesto mineral que los primeros investigadores de Cree sintetizaron con éxito en un laboratorio. Recientemente, anunció la expansión de su capacidad de producción de carburo de silicio con una nueva fábrica en Durham, Carolina del Norte, y con la nueva instalación de ensamblaje de dispositivos basados en esta tecnología, la más grande del mundo, en Nueva York.
ZF utilizará inicialmente la tecnología de Cree para cumplir con los pedidos de accionamientos eléctricos basados en carburo de silicio de varios fabricantes de automóviles que ZF ya tiene en cartera. ZF espera poner a disposición del mercado las nuevas líneas de transmisión eléctricas de carburo de silicio en 2022.
Desde enero de 2016, ZF ha agrupado sus actividades relacionadas con la electromovilidad en la División E-Mobility que tiene su sede en Schweinfurt, Alemania y cuenta con más de 9.000 empleados distribuidos en varios lugares del mundo.
