Halbleiter: Winzige Kraftprotze
Die Ladestationen werden ebenfalls schneller, sodass Fahrer in Zukunft nicht mehr lange ausgebremst werden.
Einige der neuen Supercharger bieten 250 kW – fast doppelt so viel wie die Modelle von Tesla der ersten Generation, die eine Ladeleistung von bescheidenen 120–150 kW hatten.
Damit könnten Fahrer nach nur fünfminütigem Laden bereits wieder 120 km weit fahren. Ein neues europaweites Ladesäulennetz basierend auf einer 800 V-Architektur könnte die Ladeleistung auf sage und schreibe 350 kW katapultieren.
Damit dies möglich ist, müssen jedoch erst einige technologische Hürden überwunden werden.
Zunächst das Problem der Leistungsumwandlung. Ultraschnelle Charger benötigen viel Stromzufuhr – so viel wie rund 60 Durchschnittshaushalte.6
Da sie mit Gleichstrom betrieben werden, müssen Schnellladestationen den vom Netz bereitgestellten Wechselstrom zunächst in Gleichstrom umwandeln.
Und dann das Fahrzeug selbst. Damit Elektrofahrzeuge die ultraschnellen Charger nutzen können, müssen sie mit hochentwickelter Leistungselektronik und Halbleitern ausgestattet sein. Die Modernisierung dieser Systeme ist ein umfangreiches Vorhaben – ein Elektrofahrzeug benötigt bis zu 15 Mal mehr Leistungshalbleiter als ein Benziner.
Hier kann eine neue Generation von leistungsstarken Silizium-Chips helfen.
Diese als „Leistungshalbleiter“ bezeichneten integrierten Schaltkreise sind sozusagen die Arbeitspferde der Leistungselektronik: Sie wandeln Strom zwischen verschiedenen Wechsel- und Gleichspannungen und in verschiedenen Frequenzen um und gewährleisten einen stabilen Stromfluss.
Leistungshalbleiter spielen auch eine wichtige Rolle bei der Minimierung von Stromverlust und der Senkung des Energieverbrauchs – aktuell gehen 70% der Elektrizität zwischen der Erzeugung im Kraftwerk und dem Endgerät verloren, weil sich das elektrische Signal ständig ändert.
Technologien für den Betrieb von Elektrofahrzeugen entwickeln sich in schnellem Tempo weiter und machen den Weg für eine vielversprechende elektrische Zukunft frei.
SiC: Der neue Stern am E-Auto-Himmel
Die E-Auto-Branche greift auch auf neue Materialien zurück, um die Effizienz zu erhöhen. Siliziumkarbid (SiC) ist eines davon.
SiC, das zuerst in 4 Milliarden Jahre alten Meteoriten entdeckt wurde, ist eine widerstandsfähige kristalline Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff. Wenn sie in einem Halbleiter als Alternative zu Silizium eingesetzt wird, ermöglicht sie den Betrieb von Elektromotoren mit höheren Spannungen. Seine Wärmeleitfähigkeit ist dreimal besser als die von normalem Silizium.
SiC schmilzt nicht einmal – es zersetzt sich bei ca. 2.700 °C.
In Anwendungsbereichen mit hoher Leistung sind SiC-Komponenten kleiner, schneller und effizienter als ihre Pendants aus Silizium.
Ausserdem haben sie das Potenzial, die Ladezeit zu halbieren und die Reichweite um bis zu 20 Prozent zu erhöhen.7
Technologien für den Betrieb von Elektrofahrzeugen entwickeln sich in schnellem Tempo weiter und machen den Weg für eine vielversprechende elektrische Zukunft frei. Für Investoren, die nicht auf Tesla fixiert sind, eröffnen sich dadurch enorme Chancen.
Die Clean Energy Strategie: Investieren in E-Auto-Technologie
Die zunehmende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen hat viele Technologien und Branchen aus dem Schattendasein geholt, die attraktive langfristige Chancen für Investoren bieten.
Zu diesen vielversprechenden Branchen gehören zum Beispiel Nischenversorger, die die Ladeinfrastruktur aufbauen und betreiben, oder Industrieunternehmen, die die Elektromotoren herstellen.
Batterien und Halbleiter mit ihren schnellen technologischen Innovationen sind ebenfalls ein erfolgreiches Spielfeld für Investoren.
In der Halbleiterindustrie stellen Leistungshalbleiter ein schnell wachsendes Segment dar, dessen Umsätze bis 2025 die Marke von 55 Mrd. US-$ erreichen dürften.
Unternehmen, die diese Komponenten entwickeln, profitieren von hohen Einstiegsbarrieren und strukturell höheren Margen.
SiC-Leistungshalbleiter sind ein weiterer Wachstumsbereich. Der Bedarf der globalen Automobilindustrie an dem neuartigen Grundstoff wird zwischen 2018 und 2030 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 60 Prozent ansteigen.
SiC-Halbleiter sind jedoch schwieriger herzustellen als reguläre Silizium-Halbleiter. Für die Produktion ist hochentwickelte Fertigungstechnologie nötig, über die zurzeit nur von einer Handvoll spezialisierter Hersteller weltweit verfügt.