Toyota razvija nove efikasnije silicijumsko-karbidne poluprovodnike
Toyota Motor Corporation, u saradnji sa Denso Corporation (Denso) i Toyotinom centralnom laboratorijom za istraživanje i razvoj (Toyota CRDL), je razvila silicijumsko-karbidne (SiC) poluprovodnike koji će se koristiti u automobilskim kontrolnim jedinicama. Toyota će tokom ove godine početi testiranje vozila sa novim kontrolnim jedinicama na javnim putevima u Japanu.
Pomoću SiC poluprovodnika, Toyota želi da smanji potrošnju goriva hibridnih vozila za 10% (po standardima testiranja japanskog Ministarstva zemlje, infrastrukture, transporta i turizma), kao i veličinu kontrolnih jedinica za 80% u poređenju sa sadašnjim jedinicama u koje su ugrađeni samo silicijumski poluprovodnici. SiC poluprovodnici gube veoma malo snage kada se pale i gase, što omogućava efikasan tok energije, čak i pri visokim frekvencijama. Zbog toga mogu da se smanje kalemi i kondenzatori, koji čine približno 40% kontrolne jedinice.
Kontrolna jedinica igra važnu ulogu u hibridima i drugim vozilima sa električnim pogonom: ona isporučuje električnu energiju iz baterije do motora, radi kontrole brzine vozila, a takođe šalje i elektricitet koji se generiše tokom kočenja nazad u bateriju. Ipak, približno 25% gubitka energije kod hibrida se pripisuje kontrolnoj jedinici, dok samo poluprovodnici troše oko 20% ukupne energije. Stoga, ključan način za smanjenje potrošnje goriva je povećanje efikasnosti poluprovodnika, konkretno smanjenjem otpora struje koja prolazi kroz njih. Od kada je 1997. godine predstavljen Prius, benzinsko-električni hibrid, Toyota radi na razvoju poluprovodnika i povećanju efikasnosti hibridnih vozila.
SiC poluprovodnici su efikasniji od onih baziranih samo na silicijumu. Toyotina laboratorija za istraživanje i razvoj i kompanija Denso su počeli sa istraživanjima još 80-tih godina prošlog veka, dok Toyota od 2007. učestvuje u zajedničkom razvoju SiC poluprovodnika za praktičnu upotrebu. Toyota je ugradila zajednički razvijene SiC poluprovodnike u kontrolnu jedinicu prototipa hibridnog vozila i tokom test vožnje potvrđena je ušteda goriva od najmanje 5%.
Decembra prošle godine, Toyota je sagradila takozvanu čistu sobu, namenjenu razvoju SiC poluprovodnika u u „Hirose“ fabrici, postrojenju za istraživanje, razvoj i proizvodnju uređaja kao što su elektronski kontroleri i poluprovodnici.
Osim poboljšanja aerodinamičkih performansi i performansi motora, Toyota smatra da su efikasniji poluprovodnici ključna tehnologija za smanjenje potrošnje goriva na hibridnim i drugim vozilima sa električnim pogonom. Toyota planira da ubrza aktivnosti na tom polju kako bi se SiC poluprovodnici što pre našli u upotrebi.
