Porsche оголосив про підготовку першої серійної автомобільної high-end аудіосистеми, у якій для силової електроніки використають нітрид галію, або GaN. Технологія, добре знайома за компактними зарядними пристроями для смартфонів і ноутбуків, має дебютувати в одному з майбутніх автомобілів Porsche у 2027 році.
GaN замінить традиційний кремній
Більшість силової електроніки десятиліттями базувалася на кремнієвих напівпровідниках. Нітрид галію дозволяє працювати на вищих частотах перемикання та з меншими втратами енергії. Для автомобіля це означає менше тепла, менші пасивні компоненти й потенційно нижчу масу.
400-ватний підсилювач сабвуфера
Porsche інтегрував GaN у систему живлення 400-ватного підсилювача сабвуфера Burmester 3D High-End Surround Sound System. Новий високопродуктивний чип відповідає за перетворення напруги, забезпечуючи підсилювач необхідною потужністю з меншими втратами.
Радіатор став приблизно на 20% легшим
Менші втрати означають менше тепла. Завдяки цьому інженери змогли приблизно на 20% зменшити масу радіатора охолодження. Також компактнішими можуть бути конденсатори та котушки. У підсумку весь модуль стає легшим і займає менше місця.
Чому Porsche займається напівпровідниками
У сучасному автомобілі електроніка стає такою ж важливою, як двигун або підвіска. Навіть невеликі поліпшення ефективності окремих блоків можуть у сумі дати меншу масу, менше споживання енергії й простіше охолодження. Особливо це актуально для електромобілів.
Робота почалася ще у 2023 році
Ідея використати GaN в автомобільній аудіосистемі виникла в Porsche в середині 2023 року. З весни 2024-го компанія разом з Інститутом надійних силових напівпровідникових систем Університету Штутгарта працювала над першим прототипом.
Серійний запуск запланований на 2027 рік
Porsche вже довів підсилювач до серійної готовності й планує почати застосування в одному з майбутніх автомобілів у 2027 році. Конкретну модель компанія поки не назвала.
GaN може вийти далеко за межі аудіосистем
Найцікавіша частина проєкту — можливість масштабування. Porsche прямо розглядає інші сфери, де потрібно ефективно перетворювати електричну енергію. Серед потенційних напрямів — високовольтні системи електричних спорткарів.
Менше алюмінію — менше енергії на виробництво
Полегшення радіатора має не лише технічний ефект. Для його виробництва потрібно менше алюмінію, а це енергоємний матеріал. Тому Porsche пов’язує GaN і зі зменшенням виробничого вуглецевого сліду.
Зарядні пристрої вже довели потенціал GaN
Для споживача GaN уже не екзотика. Саме завдяки цим напівпровідникам сучасні зарядні блоки можуть бути маленькими й при цьому віддавати десятки або навіть сотні ват. Автомобільне середовище значно жорсткіше: тут потрібна стійкість до температур, вібрацій і тривалої експлуатації.
Маленька технологія з великим потенціалом
Поява GaN в аудіосистемі може здаватися дрібницею на тлі нових батарей чи електромоторів. Але саме такі компоненти показують напрям розвитку автомобільної електроніки. Якщо технологія масштабуватиметься, нітрид галію може поступово перейти від сабвуфера до набагато важливіших силових систем.