Az amerikai Wolfspeed cég nagy sávszélességű félvezetőket fejleszt és gyárt. Most új üzemet épít Észak-Karolinában, szilíciumkarbid előállítására, amelyet az elektromos járművek hatótávolságának növelését elősegítő chipekhez használnak.
"Félvezetőket vagy chipeket gyártunk, de a szilíciumkarbidra épülő alaptechnológiát használjuk. A félvezetőket az elmúlt 50 évben a szilícium uralta, és egy egész völgyet neveztek el róla. Ez az új technológia pedig hatékonyabb, mint a szilícium" - mondta Gregg Lowe, a Wolfspeed vezérigazgatója a Protocol című lapnak adott interjúban.
A Wolfspeed által korábban Cree néven gyártott szilíciumkarbid chipek sokkal keményebbek és szívósabbak, mint a hagyományos chipek gyártásához tipikusan használt szilícium. Egy szilíciumkarbid chip 260 Celsius-fok felett is képes működni, és olyan elektromos feszültségen, amely nagyjából tízszerese annak, amit egy hagyományos szilíciumdarab elbír.
A szilíciumkarbid alapú chipek az elektromos járművekben találtak maguknak helyet. Miután a Tesla közölte, hogy ilyen chipeket használ egyik konstrukciójában, az autóipar nagy része követte. A Wolfspeed szerződést kötött a GM-mel chipek szállítására, és Lowe szerint a többi hagyományos autógyártó is követi a példáját.
Az elektromos járművek gyártói azért érdeklődnek a szilíciumkarbid alapú chipek iránt, mert ezeket egy inverter nevű alkatrészben használhatják, amely az autó akkumulátorából továbbítja az energiát a kerekeket működtető motorokhoz. A szilíciumkarbid chipek lényegesen hatékonyabbak, mint más anyagok használata, ami segíthet a jármű hatótávolságának növelésében.
"Ez pedig a nagy teljesítményű alkalmazások esetében azt jelenti, hogy kevesebb energiát pazarolunk el a használat során. Ez egy elektromos autóra lefordítva azt jelenti, hogy a szilíciumkarbid használatával 5-15 százalékkal messzebbre juthat" - mondta Lowe. A szilíciumkarbid alapú chipek az elektromos járművek töltésének felgyorsítására is használhatók, és Lowe szerint az energiamegtakarítás kiváló gyorstöltési képességeket tesz lehetővé, mivel lényegesen több energiát tudnak átadni.
Az új észak-karolinai üzemben a nyers szilíciumkarbid-öntvényeket állítják elő, és 200 milliméteres ostyákká szeletelik, amelyek a vállalat nemrég elkészült New York-i gyárának jelentenek alapanyagot. Ez a gyár az első, amely képes 200 milliméteres szilíciumkarbid chipek gyártására - állítja a Wolfspeed.
"Rájöttünk, hogyan lehet gazdaságosan 150-ről 200 millimétere váltani. A szilíciumkarbidban ez megállhat 200-nál, és lehet, hogy soha nem megy 300-ig. Mi határozottan úgy gondoljuk, hogy van egy egész évtizedünk a 200-zal" - mondta Lowe. A cég vezetője szerint a szilíciumkarbid ostyákat nehéz előállítani. A Wolfspeed saját kemencéket épített, amelyek közel fele akkora hőt - mintegy 2500 Celsius-fokot - termelnek, mint amilyen meleg a Nap felszíne. A Wolfspeed ezután a tömböket a chipgyártás alapjául szolgáló ostyákká szeleteli.
A vállalat közlése szerint eddig is a világ legnagyobb szilíciumkarbid-gyártója volt, de a mostani bővítéssel megtízszereződik a nyersanyag előállítására szolgáló kapacitása. A Wolfspeed közölte, hogy az építkezés első szakasza várhatóan 2024-ben fejeződik be, a második szakasz pedig 2030-ban. A létesítmény összességében több mint egymillió négyzetméteres lesz, és a gyár elkészültéig legalább 4,8 milliárd dolláros beruházásra lesz szükség.
