Airbus entwickelt Halbleiter für E-Flugzeuge mit STMicroelectronics

Der Flugzeugbauer Airbus kooperiert mit dem Halbleiterunternehmen STMicroelectronics, um fortschrittliche Leistungselektronik für elektrifizierte Antriebe von Flugzeugen zu entwickeln. Die Zusammenarbeit wird sich auf die Entwicklung von Komponenten für hybride und rein elektrische Flugzeug-Antriebe von Airbus konzentrieren.

Laut der Mitteilung des Flugzeugbauers soll es sich dabei sowohl um Halbleiter auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) als auch von Galliumnitrid (GaN) handeln. SiC-Halbleiter werden bereits heute in Serien-Elektroautos verbaut (vor allem in 800-Volt-Modellen), da sie effizienter sind als Halbleiter aus reinem Silizium. Das erhöht die Leistungsfähigkeit bei gleichem Gewicht oder kann die Komponenten leichter machen. Da wegen der höheren Effizienz auch weniger Abwärme entsteht, kann auch das Kühlsystem kleiner und leichter ausgelegt werden. Gewicht und Bauraum sind auch in (teil-)elektrischen Flugzeugen ein wichtiger Faktor.

Diese Vorzüge bietet auch das zumindest in der Mobilitätswelt noch nicht so verbreitete Galliumnitrid. GaN-Transistoren können kleiner und effizienter sein und sollen somit auf Systemebene auch günstiger ausfallen können. Als der deutsche Chiphersteller Infineon in diesem März die Übernahme von GaN Systems angekündigt hatte, wurden ebenfalls eine höhere Leistungsdichte, ein höherer Wirkungsgrad und reduzierte Größen „insbesondere bei höheren Schaltfrequenzen“ als Vorteile des Materials genannt.

Airbus und STMicroelectronics haben bereits in den vergangenen Monaten Evaluierungen durchgeführt, „um die Vorteile von Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke für die Flugzeugelektrifizierung zu untersuchen“. Auf diesen Vorarbeiten baut nun die neue Kooperation auf: Der Schwerpunkt der Zusammenarbeit liegt auf der Entwicklung von SiC- und GaN-Geräten, -Paketen und -Modulen, die für die Luft- und Raumfahrtanwendungen von Airbus geeignet sind. „Die Unternehmen werden diese Komponenten bewerten, indem sie fortgeschrittene Forschung und Tests an Demonstratoren durchführen, wie z. B. Steuergeräten für Elektromotoren, Hoch- und Niederspannungs-Leistungswandlern und drahtlosen Energieübertragungssystemen“, heißt es in der Mitteilung.

„Diese Zusammenarbeit mit STMicroelectronics, einem weltweit führenden Anbieter von Leistungshalbleitern und Wide-Bandgap-Technologien, wird für die Unterstützung der Elektrifizierungs-Roadmap von Airbus von entscheidender Bedeutung sein“, sagt Sabine Klauke, Chief Technical Officer von Airbus. „Die Nutzung ihres Fachwissens und ihrer Erfahrung in der Leistungselektronik für Automobil- und Industrieanwendungen mit unserer eigenen Erfahrung in der Flugzeug- und VTOL-Elektrifizierung wird uns dabei helfen, die Entwicklung der bahnbrechenden Technologien zu beschleunigen, die für die ZEROe-Roadmap und CityAirbus NextGen erforderlich sind.“

„Wir verfügen bereits über eine starke, transformative Präsenz in den Bereichen Mobilität und Industrieanwendungen, verstärkt durch eine vertikal integrierte globale SiC-Lieferkette, um unsere Kunden weltweit bei der Elektrifizierung und Dekarbonisierung zu unterstützen“, sagt Jerome Roux, Präsident, Vertrieb und Marketing, STMicroelectronics. „Die Luft- und Raumfahrt ist ein äußerst anspruchsvoller Markt mit spezifischen Anforderungen. Die Zusammenarbeit mit Airbus, einem weltweit führenden Unternehmen in dieser Branche, gibt uns die Möglichkeit, gemeinsam neue Energietechnologien zu definieren, die die Branche zur Verwirklichung ihrer Dekarbonisierungsziele benötigt.“
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