HiPower 5.0

Fortschrittliche Material- und Integrationstechnologien für GaN-Leistungselektronik im Automobil

Forschende
Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung auf europäischer Ebene stärkt die technologische Souveränität in der Mikroelektronik.© Gorodenkoff- AdobeStock

Motivation

Mikroelektronik ist eine Schlüsseltechnologie der Digitalisierung. Ihre Beherrschung ist entscheidend für die technologische Souveränität Europas. In der europäischen Partnerschaft CHIPS fördert die EU gemeinsam mit Mitgliedstaaten innovative 
Forschungsvorhaben und Pilotlinien in der Mikroelektronik. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Vorhabens HiPower 5.0 ist die Entwicklung hochintegrierter eDrive-Komponenten unter Verwendung fortschrittlicher Halbleiter mit großer Bandlücke (WBG für „wide bandgap“) und modernsten Technologien zur Integration von Leistungselektronik. Beim Design stehen Ressourceneffizienz und Zuverlässigkeit im Vordergrund, um nachhaltige Mobilitätslösungen der nächsten Generation im Automobil- und Schifffahrtsbereich zu realisieren. Dabei sollen insbesondere die Energieverluste in elektrischen Antriebssträngen reduziert werden. Insgesamt werden neben der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit auch die Leistung und Kosteneffizienz von künftigen eDrive-Komponenten gesteigert. Dies gelingt im Zuge der Forschungsarbeiten, indem die Komponenten zunächst modelliert, simuliert und die Daten analysiert und zur Systemoptimierung genutzt werden.

Innovationen und Perspektiven

Die Kerninnovationen basieren auf der Entwicklung neuer GaN (Galliumnitrid)-Basismaterialien zur Erhöhung der Durchbruchsspannungen und auf der Verbesserung der thermischen Leistung sowie der Senkung der Kosten künftiger GaN-Bauelemente. Die Kenntnisse können für neue Produkte in der Automobilbranche in Europa und weltweit eingesetzt werden. Die Forschungsarbeiten steigern die Innovationskraft Deutschlands und Europas im international hart umkämpften Markt der Elektromobilität und verbessern somit die Wettbewerbsposition und technologische Souveränität.

Europäische Partner

Belgien: Lumency, Vrije Universiteit Brussel, Interuniversitair Micro-Electronica Centrum

Österreich: AT & S Austria Technologie & Systemtechnik AG, DEIF Wind Power Technology Austria GmbH, Infineon Technologies Austria AG, AVL List GmbH, Virtual Vehicle Research GmbH, Silicon Ausstria Labs GmbH

  • Dänemark: Aalborg Universitet, DEIF A/S
  • Frankreich: Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives, SOITEC SA, SOITEC Lab, AMPERE SAS, Valeo Electrification SAS, Vitesco Technologies France
  • Italien: Politecnico di Torino, Ideas & Motion SRL
  • Kroatien: AVL-AST doo
  • Niederlande: Technische Universiteit Eindhoven, Nederlandse Organisatie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO, Prodrive Technologies Innovation Services B.V. Reden B.V., Heliox B.V.
  • Slowenien: Elaphe Pogonske Tehnologije d.o.o, MAHLE Electric Drives Slovenija d.o.o.
  • Slowakei: Slovenska Technicka Univerzita v Bratislave
  • Tschechien: AVL Moravia S.R.O., Zapadoceska Univerzita v Plzni