Sobota, 6. 6. 2026, 4.00
1 mesec, 2 tedna
Kako iz iste baterije dobiti več kilometrov? Odgovor išče Elaphe.
Slovenski Elaphe išče dodatne kilometre tam, kjer jih danes večina izgubi
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
3,20
Električni avtomobili prihodnosti bi lahko z enako baterijo prevozili več kilometrov ali pa bi proizvajalci vanje vgrajevali manjše in cenejše baterije. K temu bi lahko prispevala tudi tehnologija slovenskega podjetja Elaphe, ki je razvilo novo generacijo elektronskih komponent za učinkovitejši izkoristek energije ter koncept čipa, ki bi del odvečne toplote pretvarjal nazaj v elektriko.
Slovensko visokotehnološko podjetje Elaphe, ki velja za enega vodilnih svetovnih razvijalcev elektromotorjev v kolesih, je v okviru evropskega projekta IPCEI ME/CT – MEEV uspešno zaključilo razvoj dveh pomembnih tehnoloških rešitev za prihodnje generacije električnih vozil. Obe sta usmerjeni v isti cilj: zmanjšanje energetskih izgub ter večjo učinkovitost električnega pogona.
Pri električnih avtomobilih namreč vsak prihranjen vat energije pomeni daljši doseg ali možnost uporabe manjše in cenejše baterije. Prav zato je pomembna močnostna elektronika, ki uravnava pretok energije med baterijo in elektromotorjem.
Preboj pri močnostni elektroniki
Elaphe je razvil in validiral prototip nove generacije močnostne elektronike, ki temelji na tranzistorjih iz galijevega nitrida (GaN). Ti omogočajo bistveno hitrejše delovanje od danes prevladujočih silicijevih rešitev.
Razvojna ekipa je dosegla preklopno frekvenco 150 kilohercev, kar je več kot dvakrat več od prvotno zastavljenega cilja in skoraj desetkrat več od frekvenc, ki jih običajno dosegajo klasični silicijevi polprevodniki.
Višje frekvence omogočajo uporabo manjših in lažjih elektronskih komponent, hkrati pa zmanjšujejo toplotne izgube in potrebe po hlajenju. V praksi to pomeni učinkovitejši pogonski sklop, večji doseg vozila ali možnost vgradnje manjše baterije ob enakem dosegu. Razvita rešitev je že zaščitena s patentom.
Kaj je močnostna elektronika?
Močnostna elektronika je sklop elektronskih komponent, ki nadzorujejo pretok električne energije med virom energije in porabnikom. Pri električnem avtomobilu je njena glavna naloga, da elektriko iz baterije pretvori v obliko, ki jo potrebuje elektromotor, ter da pri zaviranju energijo vrača nazaj v baterijo.
- baterija shranjuje energijo v obliki enosmernega toka (DC).
- elektromotor običajno deluje na izmenični tok (AC).
- močnostna elektronika pretvarja DC v AC, uravnava napetost in tok ter določa, koliko moči motor v določenem trenutku prejme.
Proizvajalci želijo učinkovitejšo močnostno elektroniko. Že nekaj odstotkov boljši izkoristek lahko pomeni več deset kilometrov dodatnega dosega ali pa manjšo in cenejšo baterijo.
Pri Elaphejevem projektu je ključna novost uporaba tranzistorjev iz galijevega nitrida (GaN). Ti lahko preklapljajo bistveno hitreje od klasičnih silicijevih tranzistorjev, zato so:
- manjši,
- lažji,
- učinkovitejši,
- proizvajajo manj toplote.
To omogoča kompaktnejšo in energetsko učinkovitejšo močnostno elektroniko, kar je še posebej pomembno pri visokozmogljivih električnih vozilih.
Toplota kot nov vir energije
Drugi del projekta se osredotoča na izrabo energije, ki se v električnih vozilih običajno izgubi v obliki toplote.
Elaphe je razvil poseben čip iz galijevega arzenida (GaAs), ki bi lahko del odvečne toplote neposredno pretvarjal nazaj v električno energijo. Posebnost rešitve je, da za delovanje ne potrebuje gibljivih delov in tudi ne temperaturne razlike, kot jo zahtevajo klasični termoelektrični pretvorniki.
V okviru projekta so izdelali in preizkusili več prototipnih izvedb čipa ter dosegli vse ključne razvojne cilje. Poleg tega je bila razvita tudi posebna naprava za izdelavo takšnih čipov, tako imenovani poravnalnik šablonskih mask, ki bo ostal na voljo raziskovalcem in industrijskim partnerjem v okviru inštituta IOM-CNR v Trstu.
Znanje tudi za druge industrije
Projekt ni prinesel le novih komponent, temveč tudi novo merilno metodo za določanje mobilnosti in gostote elektronov v polprevodniških materialih. To znanje lahko presega avtomobilsko industrijo in najde uporabo tudi v energetiki, elektroniki ter drugih visokotehnoloških panogah.
Za Elaphe, ki je zaslovel predvsem s tehnologijo elektromotorjev, vgrajenih neposredno v kolesa vozila, projekt predstavlja pomemben korak k razvoju celovitih rešitev za učinkovitejšo električno mobilnost. Obe razviti tehnologiji namreč naslavljata enega ključnih izzivov električnih vozil – kako iz enake količine energije izkoristiti čim več kilometrov.
