I chip che cambieranno l’auto elettrica

Bosch presenta i semiconduttori al carburo di silicio, minuscoli componenti elettronici che rappresentano la nuova frontiera per i veicoli a emissioni zero. Sono in grado di regalare più potenza, eliminare i problemi di surriscaldamento e incrementare fino al 6% l’autonomia

di Valerio Boni

Le stime parlano chiaro, in Europa il 42% dei consumatori preferisce acquistare un’auto convenzionale invece di un veicolo elettrico per il timore di rimanere con la batteria completamente scarica mentre sta guidando. Un rischio reale che le ultime generazioni di vetture a emissioni zero sta progressivamente allontanando, per essere ulteriormente scongiurato con l’arrivo di nuove tecnologie, non strettamente legate alla capacità delle batterie. Una di queste è rappresentata dai semiconduttori al carburo di silicio sviluppati da Bosch e destinati a segnare un cambio generazionale in tema di elettronica di potenza, il cuore di ogni auto elettrica o ibrida.

Sono più di 50 in un’auto standard

I semiconduttori sono minuscoli componenti elettronici responsabili della gestione di numerose funzioni, dall’intervento degli Airbag e dei pretensionatori ai sistemi cruise control, dai sensori di pioggia agli organi della propulsione. Per questo motivo su ogni auto in produzione ce ne sono più di 50. Se fino a ieri erano realizzati in silicio, oggi la ricerca ha reso possibile un importante passo in avanti, con l’utilizzo del carburo si silicio. Per realizzarli il processo dura 14 giorni;

inizia con l’aggiunta di atomi di carbonio alla struttura cristallina del silicio ultra puro, per ottenere un legame chimico che trasforma i chip dei semiconduttori in vere centrali di energia.

Vantaggi non visibili, ma tangibili

Gli automobilisti non possono vedere fisicamente le differenze tra i nuovi e vecchi componenti, ma sono in grado di apprezzare i benefici che derivano in termini di velocità, dispersione di calore e autonomia. La tecnologia messa a punto da Bosch assicura una migliore conduttività elettrica, e allo stesso tempo una minore dispersione di energia sotto forma di calore, fino al 50 per cento in meno. Con l’opportunità di ottenere a parità di impianto, un 6% in più di autonomia con una carica.

Un contributo alla riduzione dei costi

Per chi costruisce auto, i vantaggi si traducono nella possibilità di adottare batterie più piccole per gamme specifiche, abbattendo il costo di uno dei componenti che più incidono sul prezzo finale di un veicolo elettrico. Ulteriori risparmi possono essere generati lungo tutta la linea produttiva, visto che la riduzione delle perdite di calore dei semiconduttori, combinata con la capacità di funzionare a temperature di esercizio molto più elevate, consente di utilizzare impianti di raffreddamento dei componenti dei sistemi di propulsione meno sofisticati, quindi meno costosi. In questo modo, gli effetti sul peso e sui costi diventano tangibili.

Se ne producono milioni ogni giorno

Da circa mezzo secolo impegnata nell’elettronica al servizio del settore automotive, Bosch è il maggiore fornitore a livello mondiale di semiconduttori di potenza, sistemi microelettromeccanici (MEMS) e circuiti integrati per applicazioni specifiche (ASIC). Per la produzione dei nuovissimi semiconduttori al carburo di silicio sono state avviate nuove linee negli stabilimenti di Reutlingen, 40 km a Sud di Stoccarda e di Dresda, dove da oltre 10 anni escono ogni giorno milioni di microchip.

Protagonisti anche nella futura guida autonoma

Quello dei semiconduttori è un campo in continua espansione. Se nel 2018 il valore medio dei chip elettronici presenti all’interno di un’auto convenzionale era di circa 337 euro, nell’anno in corso l’importo è cresciuto di quasi il 2 per cento, escludendo le applicazioni legate all’infotainment o all’elettrificazione. A bordo di un’auto elettrica, infatti, all’importo base devono essere aggiunti almeno 410 euro di semiconduttori dedicati. Una cifra destinata a crescere ulteriormente con l’avvento della guida autonoma, con gli esperti che stimano un valore di circa 910 euro.