Semiconduttori: un piccolo grande aiuto
Anche i caricabatterie stanno diventando più veloci, aiutando gli automobilisti a tornare in strada rapidamente dopo la carica.
Alcuni dei nuovi super caricatori funzionano a 250 kW – quasi il doppio della velocità dei modelli Tesla di prima generazione, che funzionavano a solo 120-150 kW.
Questi potrebbero offrire agli automobilisti fino a 120 km di autonomia per ogni cinque minuti di carica. Una nuova rete di ricarica in tutta Europa, basata su di un’architettura da 800 V, potrebbe ulteriormente aumentare la potenza di carica portandola a un interessante valore di 350 kW.
Affinché diventi una realtà, tuttavia, occorre prima affrontare alcuni ostacoli tecnologici.
Innanzitutto, c'è la questione della conversione elettrica. I caricatori ultra veloci necessitano di una forte alimentazione, che sia sufficientemente potente da soddisfare il fabbisogno di circa 60 abitazioni di media dimensione.6
Dato che funzionano con un impianto a corrente continua (CC), i caricatori veloci devono prima di tutto convertire la corrente alternata (CA) che ricevono dalla rete in CC.
Poi c’è l'automobile in sé. Per poter utilizzare i caricatori ultra veloci, le auto elettriche devono disporre di componenti elettronici e semiconduttori di potenza sofisticati. La gestione di questi impianti è complessa – un’auto elettrica utilizza fino a 15 volte più semiconduttori rispetto a una vettura alimentata a petrolio.
Qui possono rivelarsi utili i chip in silicio ad alta potenza.
Chiamati “semiconduttori di potenza”, questi circuiti integrati sono i cavalli da tiro dell’elettronica di potenza: convertono la potenza tra diversi valori di tensione e frequenza di CA e CC, e aiutano a mantenere stabile il flusso elettrico.
Altrettanto importanti, i semiconduttori di potenza sono essenziali per ridurre al minimo la dispersione di potenza e il consumo elettrico. Attualmente fino al 70% dell’elettricità viene persa tra il momento della sua generazione nella centrale elettrica e il dispositivo finale, per via delle costanti modifiche che subisce il segnale elettrico.
Le tecnologie che alimentano le auto elettriche sono in continua e rapida evoluzione, e preparano la strada per un futuro “all-electric”.
SiC: un materiale stellare
Il settore delle auto elettriche sta anche accogliendo nuovi materiali per aumentarne l'efficienza. Il Carburo di Silicio (SiC) è uno di questi.
Scoperto per la prima volta all’interno di meteoriti vecchie di 4 miliardi di anni, il SiC è un composto cristallino durevole di silicio e carbonio che, quando usato in un semiconduttore come alternativa al silicio, consente a un motore elettrico di funzionare a tensioni superiori. La sua conduttività termica è tre volte migliore del silicio normale.
Il SiC non si scioglie neanche – sublima a circa 2.700 °C.
I dispositivi in SiC sono più piccoli, veloci e più efficienti delle controparti in silicio, quando operano a una potenza maggiore.
Hanno anche il potenziale per dimezzare il tempo di carica e aumentare l’autonomia di guida fino al 20%.7
Le tecnologie che alimentano le auto elettriche sono in continua e rapida evoluzione, e preparano la strada per un futuro “all-electric” offrendo ampie opportunità agli investitori per andare oltre Tesla.
La strategia Clean Energy: investire nella tecnologia delle auto elettriche
L’avvento delle auto elettriche mette in luce molte tecnologie e settori sottovalutati che offrono interessanti opportunità a lungo termine per gli investitori.
Alcuni dei settori promettenti comprendono, ad esempio, servizi di pubblica utilità di nicchia che operano nell’infrastruttura di ricarica o aziende che producono i motori elettrici.
Le batterie e i semiconduttori, con le loro rapide innovazioni tecnologiche, rappresentano anche un fertile terreno di caccia per gli investitori.
Nel settore dei semiconduttori, quello dei semiconduttori di potenza è in rapida crescita, con rendimenti destinati a raggiungere 55 miliardi di dollari entro il 2025.
Le società che sviluppano questi componenti godono di elevate barriere in ingresso e di margini strutturalmente più alti.
I semiconduttori di potenza al SiC rappresentano un’altra area in crescita. Si prevede che la domanda complessiva del settore automotive per questo nuovo materiale si espanderà con un tasso di crescita annuo composto superiore al 60% tra il 2018 e il 2030.
Tuttavia, la produzione dei semiconduttori al SiC è più complessa rispetto alle normali controparti in silicio. Pertanto richiede una tecnologia di produzione sofisticata, gestita attualmente solo da pochi produttori specializzati al mondo.
