Chip SiC di terza generazione per mobilità elettrica

I semiconduttori in carburo di silicio (SiC) sono componenti centrali nei sistemi di potenza dei veicoli elettrici, dove contribuiscono a migliorare l’efficienza energetica e l’autonomia. Bosch ha avviato l’introduzione della terza generazione di chip SiC, distribuendo campioni ai costruttori automobilistici globali per la validazione nelle piattaforme di trazione elettrica.

Evoluzione tecnologica dei semiconduttori SiC
I dispositivi SiC operano con frequenze di commutazione più elevate rispetto ai semiconduttori in silicio tradizionali, riducendo le perdite energetiche e migliorando la gestione termica. Questo consente una maggiore densità di potenza nei sistemi elettronici, con impatti diretti sull’efficienza complessiva del veicolo.

La terza generazione sviluppata da Bosch introduce miglioramenti prestazionali quantificabili: secondo l’azienda, i nuovi chip offrono prestazioni superiori del 20% rispetto alla generazione precedente, con una riduzione delle dimensioni. La miniaturizzazione permette di aumentare il numero di dispositivi prodotti per wafer, con effetti sulla scalabilità industriale e sui costi unitari. Dal 2021, Bosch ha già distribuito oltre 60 milioni di chip SiC a livello globale.

Applicazioni nei sistemi di trazione e nell’automotive data ecosystem
Nel contesto dell’automotive data ecosystem, i semiconduttori SiC sono integrati principalmente negli inverter e nei sistemi di conversione della potenza, dove regolano il flusso energetico tra batteria e motore elettrico. Una maggiore efficienza di conversione si traduce in minori perdite durante la trasmissione dell’energia e in un miglior utilizzo della capacità della batteria.

Queste caratteristiche rendono i chip SiC particolarmente rilevanti per veicoli elettrici ad alte prestazioni e per piattaforme scalabili, dove la gestione ottimizzata dell’energia è un fattore determinante.

Investimenti produttivi e digital supply chain
L’espansione della produzione di semiconduttori SiC è supportata da investimenti significativi. Bosch ha destinato circa 3 miliardi di euro allo sviluppo dei semiconduttori nell’ambito dei programmi europei IPCEI per la microelettronica e le tecnologie della comunicazione.

La produzione della terza generazione avviene nello stabilimento di Reutlingen, in Germania, su wafer da 200 mm. All’inizio del 2025, Bosch ha acquisito un ulteriore sito produttivo a Roseville, negli Stati Uniti, dove sono in corso l’installazione e la messa in funzione di linee produttive avanzate. L’azienda ha previsto un investimento aggiuntivo di 1,9 miliardi di euro per questo stabilimento, che fornirà inizialmente campioni per test applicativi.

La distribuzione della produzione tra Europa e Stati Uniti contribuisce a rafforzare la resilienza della digital supply chain nel settore automotive, riducendo la dipendenza da singole aree geografiche.

Prospettive di mercato e scalabilità
Secondo le analisi di Yole Intelligence, il mercato globale dei semiconduttori di potenza in SiC è destinato a crescere da 2,3 miliardi di dollari nel 2023 a circa 9,2 miliardi di dollari entro il 2029, con l’elettromobilità come principale fattore trainante.

Bosch prevede di espandere la propria capacità produttiva fino a raggiungere volumi nell’ordine delle centinaia di milioni di unità, in linea con la crescente domanda di componenti ad alte prestazioni per veicoli elettrici.

Processo produttivo e architettura dei dispositivi
Un elemento distintivo nello sviluppo dei chip è l’adattamento del cosiddetto “processo Bosch”, originariamente introdotto nel 1994 per la realizzazione di sensori. Questo metodo di incisione consente la creazione di strutture verticali ad alta precisione nel carburo di silicio.

L’architettura risultante aumenta la densità di potenza dei dispositivi, migliorando le prestazioni nei sistemi di conversione energetica. Questo approccio rappresenta uno dei fattori tecnici alla base dell’evoluzione della terza generazione di semiconduttori SiC.

A cura di Maria Brueva, redattrice di Induportals – adattato dall’IA.

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