Mazda und Rohm arbeiten an Halbleitern der nächsten Generation
Leistungshalbleiter mit Galliumnitrid (GaN) gelten als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Silizium-Halbleitern, da sie Energieverluste reduzieren und kleinere, effizientere Bauteile ermöglichen soll, heißt es dazu von Mazda und Rohm. Bereits seit 2022 arbeiten beide Unternehmen an Wechselrichtern mit Siliziumkarbid (SiC), einer ebenfalls fortschrittlichen Halbleitertechnologie. Mit dem Fokus auf GaN sollen nun weitere Fortschritte bei der Miniaturisierung und Effizienzsteigerung erzielt werden. Ziel der Kooperation ist die Entwicklung eines Demonstrationsmodells bis 2025 und die Umsetzung in serienreife Fahrzeugkomponenten bis 2027.
Leistungshalbleiter sind zentrale Bauelemente in elektrischen Antrieben, die für die Umwandlung und Steuerung elektrischer Energie verantwortlich sind. Während Silizium (Si) lange Zeit der Standard war, bieten Materialien wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) deutlich bessere elektrische Eigenschaften. GaN ermöglicht höhere Schaltgeschwindigkeiten und arbeitet mit geringeren Energieverlusten, was insbesondere für Elektrofahrzeuge von Vorteil ist.
„Angesichts des beschleunigten Übergangs zur Elektrifizierung auf dem Weg zur CO2-Neutralität begrüßen wir die Zusammenarbeit mit Rohm bei der Entwicklung und Herstellung von Automobilkomponenten für Elektrofahrzeuge“ sagte Ichiro Hirose, CTO von Mazda. „Wir freuen uns darauf, gemeinsam eine neue Wertschöpfungskette zu etablieren, die Halbleiterbauelemente und Automobile direkt miteinander verbindet.“
„Rohms EcoGaN-Bauelemente, die für den Hochfrequenzbetrieb geeignet sind, und die Steuer-ICs zur Maximierung der GaN-Leistung sind der Schlüssel zur Miniaturisierung und Energieeinsparung. Um dies gesellschaftlich umzusetzen, ist die Zusammenarbeit mit einer Vielzahl von Unternehmen unerlässlich. Wir haben verschiedene Partnerschaften für die Entwicklung und Massenproduktion von GaN aufgebaut“, ergänzt Katsumi Azuma, Member of the Board und Senior Managing Executive Officer von Rohm.
Die Ankündigung von Mazda und Rohm betont die Innovationskraft und Nachhaltigkeit der Partnerschaft, bleibt jedoch vage in Bezug auf konkrete technische Hürden und wirtschaftliche Herausforderungen. Der Übergang von etablierten Silizium- zu GaN-Halbleitern ist mit hohen Entwicklungskosten und komplexen Produktionsprozessen verbunden. Zudem bleibt offen, in welchen Fahrzeugsegmenten Mazda die neue Technologie einsetzen wird und ob sie zu realistisch kalkulierbaren Kosten verfügbar sein wird.
Auch die Frage der Skalierbarkeit und Marktreife bleibt ungeklärt. Während Rohm bereits Erfahrung mit GaN-Bauelementen hat, ist die Integration in Serienfahrzeuge ein weiterer Schritt. Mazda muss beweisen, dass die neue Technologie tatsächlich einen spürbaren Vorteil für Kunden bietet und nicht nur als Marketinginstrument für nachhaltige Mobilität dient.
Im Dezember war Rohm bereits eine Partnerschaft mit dem taiwanesischen Chiphersteller TSMC eingegangen, um Galliumnitrid-Leistungselemente für Elektrofahrzeuge zu entwickeln und in Serie zu produzieren.
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