Se ve un puerto de carga en un vehículo eléctrico Mercedes Benz EQC 400 4Matic en el AutoShow Internacional de Canadá en Toronto, Ontario, Canadá, el 13 de febrero de 2019.
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Navitas Semiconductor, una empresa que fabrica tecnología para cargadores de teléfonos súper rápidos, dice que los vehículos eléctricos son su próxima gran apuesta.
“Lo mismo que estamos haciendo con 50 vatios para un teléfono o una tableta, lo haremos con 5,000 o 20,000 vatios para cargar rápidamente su EV”, dijo el CEO de Navitas, Gene Sheridan, a CNBC en una conversación telefónica. .
Con la tecnología de Navitas, un vehículo eléctrico podría cargarse en la casa de un consumidor en un tercio del tiempo que toma actualmente.
Como ejemplo: “Tomará alrededor de 10 horas cargar completamente un Tesla. Puede decir: ‘Bueno, eso es durante la noche. Estoy durmiendo. No es gran cosa'”, dijo Sheridan. “Pero hay momentos en los que no tienes 10 horas para salir a la carretera”.
Si esa misma nueva tecnología se utiliza dentro del coche eléctrico, la autonomía del coche podría aumentar en cerca de un 30%, o el tamaño de la batería podría reducirse en un 30%, ambas ventajas a su manera.
Pero probablemente no lo veremos en autos nuevos hasta al menos 2025.
¿Qué es el nitruro de galio?
El galio es un elemento químico de la tabla periódica y un subproducto natural creado en la refinación de otros metales, como el aluminio. “Durante décadas, no se conocía ningún uso para este material”, dijo Sheridan.
Pero cuando el galio se combina con nitrógeno en nitruro de galio (GaN), es útil para los semiconductores que van a las unidades de carga de los dispositivos electrónicos de consumo. Un semiconductor de GaN funciona hasta 20 veces más rápido que el silicio y permite entregar hasta 3 veces más potencia y una carga 3 veces más rápida con la mitad de tamaño y peso.
La tecnología aún es relativamente nueva y aún no está muy extendida porque aún es más costosa y requiere que los clientes rediseñen todos sus sistemas de carga. Pero Sheridan explica que el costo se reducirá a medida que aumente la escala.
“Ahora, es solo entre un 10 y un 20 % más caro. Dentro de dos años, tendrá el mismo costo o será más barato”, dice. “Es un chip poderoso. Pero para hacerlo bien, tienes que rediseñar todo el sistema de energía alrededor de ese chip y eso requiere muchas habilidades nuevas”.
Navitas trabaja en estrecha colaboración con sus clientes para ayudarlos a realizar esos cambios.
“De hecho, somos muy prácticos con nuestros clientes. Creamos centros de diseño, solo para cargadores móviles, solo para centros de datos, solo para vehículos eléctricos, para ayudar específicamente a esos clientes a diseñar todo el sistema de energía de próxima generación utilizando nuestro chip GaN, porque tener expertos en todas las demás cosas, no solo en el chip GaN, para ayudarlos a hacerlo. Así que hay bastante curva de aprendizaje”.
En los últimos tres años, Navitas envió más de 35 millones de unidades con su tecnología GaN a clientes como la marca y fabricante chino de teléfonos inteligentes Vivo, Dell y el fabricante chino de productos electrónicos de consumo Xiaomi.
Para llegar a este punto, Navitas ha recaudado más de $100 millones en varias rondas de financiación y genera ingresos de alrededor de $20 millones al año. La empresa aún no es rentable, pero apunta a serlo en 2023. En octubre, Navitas Semiconductor se hizo pública a través de SPAC y tiene una capitalización de mercado de más de $ 1 mil millones.
De cargadores de móviles a vehículos eléctricos
El enfoque inicial de Navitas serán los sistemas de carga domésticos para vehículos eléctricos, que son “bastante lentos”, como dijo Sheridan, a diferencia de las estaciones de supercarga ubicadas públicamente.
Pero Navitas podría tardar años en lograr que los fabricantes de vehículos eléctricos incorporen la tecnología superconductora GaN en sus infraestructuras de carga y automóviles.
“No puedes presentarte a un automóvil existente y simplemente dejarlo y mágicamente hace que las cosas se carguen más rápido y sean más eficientes”, reconoce Sheridan.
Se necesitan de tres a cuatro años para que se desarrollen los vehículos eléctricos, por lo que probablemente será hasta 2025 antes de que los vehículos eléctricos habilitados para GaN se envíen y estén en las calles.
Pero ese proceso de educación y colaboración con las empresas ha comenzado.
En enero, Navitas abrió un centro en Shanghái, China, para trabajar con los fabricantes de vehículos eléctricos en el desarrollo de sus propios sistemas GaN.
Hasta el momento, ningún fabricante de vehículos eléctricos ha declarado públicamente que cambiará a sistemas GaN, pero BRUSA HyPower: un proveedor de electrónica de potencia para los principales jugadores europeos como Porsche, Audi y Volkswagen, ha anunciado públicamente una asociación con Navitas.
Beneficios de GaN para vehículos eléctricos más allá de la carga
La tecnología de superconductores de GaN hará más por los vehículos eléctricos que solo hacer que se carguen más rápido.
Este gráfico de Navitas Semiconductor muestra dónde la tecnología GaN puede hacer que un vehículo eléctrico sea más eficiente.
Cortesía de Navitas Semiconductor
Una vez que la energía llega a la batería de un vehículo eléctrico, tiene que llegar a las ruedas. En este momento, eso está sucediendo con los semiconductores de silicio. A medida que la energía viaja de la batería a las ruedas, el 30 % o más de la energía se pierde en una transmisión, dijo Sheridan.
Si se usan superconductores de GaN en esa transmisión, entonces puede usar una batería más pequeña o hacer que la batería del mismo tamaño lleve un automóvil más lejos.
“No puedo llevar toda la energía perdida a cero, pero puedo tomar una gran parte de ese 30 % de energía que se desperdicia y ahorrarla mediante una tecnología más eficiente en GaN”, dijo Sheridan.
“Si piensa en lo que frena a cualquier comprador de EV, sigue siendo más caro que un automóvil de gasolina debido al costo de esa batería, por lo que cualquier cosa que pueda hacer para usar una batería más barata y liviana” será beneficiosa para subir el precio. abajo, dijo Sheridan.
Otra razón por la que los consumidores dudan en cambiar a vehículos eléctricos es la “ansiedad por el alcance”, que podría mejorarse mejorando la eficiencia dentro de un vehículo eléctrico con la tecnología GaN. “Y luego, por supuesto, tienes la naturaleza de carga lenta de esta cosa. Simplemente no es tan rápido como llenar un tanque de gasolina. Y entonces estamos tratando de cerrar la brecha en esos tres elementos”.
