Elettronica_Oggi_443

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III POWER 7 - MARZO 2015
La tecnologia SiC si sta diffondendo
in un elevato numero di segmenti in-
dustriali e, in base ai dati degli ana-
listi, ha sinora riscosso un discreto
successo per le applicazioni PFC e
quelle ferroviarie.
In particolare queste ultime dimo-
strano come la tecnologia SiC possa
giocare un ruolo fondamentale nei
settori caratterizzati dalle alte ten-
sioni, quelle superiori a 1,7 kV.
Le stime indicano, inoltre, che il seg-
mento degli inverter fotovoltaici che
implementano componenti SiC do-
vrebbe avere una crescita annuale
di circa il 12%.
Gli analisti in
un recente report, ritengono che le
applicazioni ad alta tensione siano proprio quelle dove la tecnologia
SiC possa apportare valore aggiunto malgrado la differenza di prez-
zo che ancora sussiste rispetto alle tradizionali tecnologie basate sul
silicio. Non va dimenticato comunque che si possono ottenere dei ri-
sparmi sui costi a livello di sistema grazie al fatto che i sistemi di raf-
freddamento necessari posso essere sensibilmente ridotti passando
alla tecnologie SiC. Per altri segmenti, come quello dei componenti per
tensioni di 600V, occorre considerare che ci sono altre tecnologie che
stanno diventando competitive, come quella GaN.
Per quanto riguarda il segmento automotive, i SiC potrebbero avere
un ruolo particolarmente importante per i veicoli elettrici, diventando
il settore principale per questo tipo di componenti grazie ai vantaggi
tecnologici che possono apportare. L’industria automobilistica però,
sottolineano gli esperti, sembra essere ancora riluttante a adottare
questo tipo di componenti su vasta scala a causa di diversi fattori, fra
cui i costi, per cui si stima che la loro diffusione in questo segmento
potrebbe arrivare nel 2018 oppure, secondo altri, nel 2020. Gli anali-
sti precisano comunque che anche tenendo conto dello scenario più
conservativo, nel 2020 il mercato dei SiC dovrebbe raggiungere i 400
milioni di dollari.
Dal punto di vista della capacità produttiva, attualmente il segmento
mainstream vede la produzione basata su wafer con substrati n-type
da 4”. Il passaggio a wafer da 6” è infatti più lento del previsto a causa
di alcune limitazioni in termini di qualità del prodotto, che ne condizio-
nano ovviamente anche i prezzi. Il rapporto tra il prezzo di un wafer da
6 “e uno da 4” con substrato n-type è infatti ancora di circa 2,5 volte,
un valore troppo elevato per rendere competitivi i wafer da 6” per i
produttori di dispositivi e quindi consentire una relativa riduzione dei
costi dei prodotti finali. Gli analisti di Yole Développement ritengono
però che il prezzo dei wafer n-Type da 6 “ dovrebbe scendere rapi-
damente nei prossimi due anni, per arrivare sotto la soglia di 1.000
dollari, e che la transizione in massa verso il formato dei 6” dovrebbe
arrivare nel 2016-2017.
MERCATI/ATTUALITÀ Power
Migliorare le batterie
Gli studi di R. Edwin Garca, professore associato di ingegneria dei
materiali alla focalizzati sulle dendriti, le com-
plesse strutture ramificate che si formano all’interno delle batte-
rie, e non solo, hanno implicazioni pratiche molto importanti. Le
dendriti che si formano infatti sugli elettrodi dell’anodo possono
continuare a crescere con notevoli complicazioni per le batterie
come per esempio corto circuiti interni e guasti o anche incendi.
Limitare quindi lo sviluppo delle dendriti permetterebbe di ridurre
sensibilmente gli accorgimento necessari alla ricarica delle batte-
rie, accorciando anche i tempi di ricarica.
I risultati delle ricerca sono stati pubblicati nel Journal of Power
Sources lo scorso primo febbraio 2015. I ricercatori hanno svi-
luppato un modello che dovrebbe aiutare i produttori di batterie a
progettare dei separatori migliori all’interno delle batterie.
Il mercato dei componenti SiC
Per quanto riguarda i principali player di mercato, invece, resta il
leader seguito da aziende come per esempio e Le
aziende asiatiche stanno comunque guadagnando lentamente quote di
mercato, anche se i loro volumi sono ancora limitati rispetto ai principali
player. La Cina, sottolineano gli analisti, ha investito notevolmente nella
R&S e produzione di IGBT negli ultimi anni, anche se è ancora relativa-
mente distante da Stati Uniti, Europa e Giappone.
Ci sono già comunque aziende cinesi che coprono l’intera catena del va-
lore, dai materiali ai dispositivi.
Evoluzione della BOM per inverter basati su SiC destinati al merca-
to EV/HEV (Fonte – SiC modules, devices and substrates for power
electronics market, Yole Développement)