HiEFFICIENT

Motivation

Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken in der Automobil-, Energie-, Sicherheits- und Industrieelektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz im Hinblick auf eine breite Digitalisierung zu stärken, fördert die Europäische Kommission gemeinsam mit Mitgliedsstaaten in der Initiative ECSEL Forschungsvorhaben und Pilotlinien. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien.

Ziele und Vorgehen

Im Projekt HiEFFICIENT sollen neuartige, leistungsfähige Halbleiter, sogenannte Wide-Bandgap-Halbleiter, für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen erforscht werden. Der Schwerpunkt liegt vor allem auf Galliumnitrid (GaN), welches bei höheren Spannungen, Schaltfrequenzen und Arbeitstemperaturen betrieben werden kann. Ziel ist es, möglichst kleine Bauelemente mit geringen Verlusten und hoher Lebensdauer für die avisierten Elektronikkomponenten zu entwickeln. Kern des Vorhabens ist u. a. die Erarbeitung eines innovativen Wärmemanagements in den Systemen. Das europäische Konsortium plant, die erarbeiteten Systeme anhand von im E-Auto integrierten Ladeeinheiten sowie in Ladesäulen für bis zu 22 kW mit weltweiter Netzkompatibilität zu demonstrieren und zu testen.

Innovationen und Perspektiven

Das Projekt schafft wichtige technologische Grundlagen für energieeffiziente und zuverlässige Leistungselektronik, vor allem basierend auf GaN. Diese soll im Antrieb von Elektrofahrzeugen 50 % weniger Platz als heutige Systeme einnehmen und eine um 20 % höhere Lebensdauer aufweisen. So wird die europäische Position auf dem globalen Automobil- und Halbleitermarkt gestärkt und trägt dazu bei, die Ziele zur CO2-Reduktion zu erreichen.

Europäische Partner

• Österreich: AVL List GmbH, AT & S Austria Technologie & Systemtechnik AG, FH JOANNEUM GmbH, Infineon Technologies Austria AG, Virtual Vehicle Research GmbH, Silicon Austria Labs
• Italien: FLAG-MS, Ideas & Motion S.r.l., Università di Pisa, Interactive Fully Electrical Vehicles S.r.l., Politecnico di Torino
• Niederlande: Heliox B.V., Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO), TU Eindhoven, Atlas Technologies B.V. (Lightyear)
• Belgien: Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (IMEC), Powerdal Sa., Vrije Universiteit Brussel
• Türkei: Ford Otomotiv Sanayi Anonim Sirketi, AVL Arastirma ve Muhendislik Sanayi ve Ticaret Limited Sirketi
• Slowakei: Slovenská technická univerzita v Bratislave, NanoDesign s.r.o.
• Frankreich: Valeo Systèmes de Contrôle Moteur
• Slowenien: ELAPHE pogonske Tthnologije d.o.o.