Toyota har utvecklat en ny typ av krafthalvledare i kiselkarbid, som kan sänka hybridbilars bränsleförbrukning med 10 procent, samtidigt som styrenheterna kan tillverkas i bara en femtedel av dagens storlek.

Det är Toyota Motor Corporation, i samarbete med Denso Corporation och Toyota Central R&D Labs, som har utvecklat den nya krafthalvledaren. Genom att använda kiselkarbid istället för vanligt kisel räknar Toyota med att både öka hybridbilarnas bränsleeffektivitet ytterligare och att göra de relativt skrym­mande kraftstyrenheterna upp till 80 procent mindre.
Kraftstyrenheten spelar en central roll i hybridbilar och andra fordon med elektrifierad drivlina. Dels reglerar den strömmen från hybridbatteriet till elmotorn, dels återladdar den batteriet med den el­energi som återvinns vid inbromsning. Konventionella kiselbaserade halvledare i styrenheten står dock för omkring 20 procent av de totala elektriska effektförlusterna, på grund av deras inre elektriska motstånd.
Kiselkarbidbaserade halvledare har betydligt lägre elektriskt motstånd, vilket ger mindre effekt­för­luster och därmed ett bättre energiflöde. Det betyder också att de stora komponenterna i kraftstyr­enheterna, såsom spolar och kondensatorer, kan göras mindre.
Toyotas forsknings- och utvecklingslab har samarbetat med Denso kring utvecklingen av kiselkarbid­tekniken sedan 1980-talet. Arbetet med att ta fram krafthalvledare för praktiskt bruk har pågått de senaste sju åren och tester på bana har bekräftat att man redan med tidiga prototyper har kunnat uppnå en drygt femprocentig ökning av bilarnas bränsleeffektivitet.
Förutom effektivare motorer och aerodynamiska egenskaper hos bilarna, ser Toyota högeffekt­iva kraft­halvledare som en av de viktigaste teknikerna för att utveckla mer energieffektiva hybridbilar och andra fordon med elektrifierad drivlina.
Toyota börjar testa bilar med den nya kiselkarbidtekniken i trafik inom ett år.
Toyota