Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Die Smog-Belastungen in Ballungsräumen und die endlichen fossilen Energieressourcen führen zu einem Umdenken hin zur Elektromobilität. Bei der Elektrifizierung des Antriebs gilt die 48V-Technologie als ein richtungsweisender Kompromiss zwischen Effizienz, Volumen, Gewicht, Kosten und Sicherheit. Damit können bis zu 15 % Treibstoff und CO2-Emissionen gegenüber der konventionellen Technik eingespart werden. Dafür werden kompakte und effiziente Leistungshalbleitermodule benötigt, die in der Lage sind, Durchlassströme von mehreren hundert Ampere zu schalten.
Die GaN-Technologie ermöglicht eine monolithische Integration ganzer Schaltungsteile, etwa die Halbbrückenzweige eines Antriebsinverters, wodurch noch kompaktere Chip-Lösungen möglich werden. Im Projekt »GaNTraction« soll dieser Leistungsdichte-Gewinn der monolithischen Integration einer GaN-Halbbrücke auf Bauteil- sowie auf Modulebene erstmals zur Geltung kommen. Es werden neuartige fraktale Module auf Basis von GaN entwickelt. Durch ein neues Bauteilkonzept und einer fraktal dimensionierten Leitungsstruktur kann das Volumen künftiger Antriebsinverter um den Faktor 5 reduziert werden.
