Marelli und Fraunhofer IZM entwickeln Motorsport-Leistungsmodul

Der Automobilzulieferer Marelli hat zusammen mit dem Fraunhofer IZM ein Leistungsmodul für elektrische und hybride Traktionsanwendungen im Motorsport entwickelt. Das vollständig auf Siliziumcarbid basierende Modul mit der Bezeichnung EDI soll höhere Umwandlungswirkungsgrade ermöglichen sowie kleiner und leichter sein.

EDI steht für „Enhanced Direct-cooling Inverter“. Das von Marelli in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM entwickelte Modul soll für „elektrische Hochleistungsantriebe“ geeignet sein, die Technologie könnte aber später wohl auch in Straßenfahrzeugen zum Einsatz kommen. „Als Marelli Motorsport ist es unsere Aufgabe, technologische Fortschritte zu fördern, die vor allem auf der Rennstrecke entscheidend sein können und gleichzeitig Technologien der nächsten Generation auch für die Straßenfahrzeuge von morgen zu ermöglichen“, sagt Riccardo De Filippi, Senior Vice President und CEO von Marelli Motorsport.

Der Einsatz von Siliziumcarbid (SiC) ist an und für sich keine Neuheit, auch Zulieferer wie ZF oder Delphi setzen SiC-Halbleiter in 800-Volt-Komponenten für Serienautos ein. Siliziumcarbid ermöglicht schnellere und effizientere Schaltungen im Vergleich zu Halbleitern auf Basis von reinem Silizium.

Neu an der Marelli-Fraunhofer-Entwicklung ist, dass das Bauteil durch ein „innovatives strukturelles Design“ ohne Basisplatte auskommt, was den thermischen Widerstand zwischen den SiC-Komponenten und der Kühlflüssigkeit „drastisch reduzieren“ soll. Das Ergebnis sei eine extrem kompakte Leistungsstufe, „die den Wirkungsgradvorteil von Siliziumcarbid nutzen kann und in puncto Design mehr Flexibilität beim Packaging und bei den Kühlsystemen zulässt“.

Im Vergleich zu einem Silizium-basierten Aufbau gleicher Leistung ermöglicht die neue Technologie laut der Mitteilung einen Umwandlungswirkungsgrad von bis zu 99,5 Prozent, reduziert Gewicht und Größe um die Hälfte und besitzt eine um 50 Prozent höhere Wärmeableitung in das Kühlsystem.

Hergestellt wird der EDI derzeit in einem Reinraum des Marelli-Werks in Corbetta (Italien). Laut der Fraunhofer-Mitteilung hat das Bauteil bereits eine Reihe von Zuverlässigkeitstests für Motorsport-Einsatzprofile durchlaufen. Ob und wann Marelli ein solches SiC-Leistungsmodul für Straßenfahrzeuge plant, geht aus der Mitteilung nicht hervor.

Ende November 2020 hatte Marelli bekannt gegeben, ab 2021 in Köln Elektroantriebe montieren zu wollen. In Köln-Niehl unweit der dortigen Ford-Werke soll auf 18.000 Quadratmetern noch im ersten Halbjahr eine Produktionslinie für Elektroantriebe installiert werden. Der Marelli-Konzern ist erst 2019 aus dem Zusammenschluss des italienischen Zulieferers Magneti-Marelli (der zuvor zu Fiat-Chrysler gehörte) und der japanischen Firma Calsonic Kansei (mit Wurzeln bei Nissan) entstanden.
franhofer.de