STMicroelectronics a été sélectionné par Renault-Nissan-Mitsubishi pour fournir des solutions d’électronique de puissance en carbure de silicium à haut rendement utilisées dans les chargeurs embarqués qui équiperont les futurs véhicules électriques de l’Alliance.

ST fournira également à Renault-Nissan-Mitsubishi les composants associés, dont des circuits intégrés en silicium. La production en série des chargeurs embarqués équipés de la technologie SiC de ST devrait débuter en 2021.

Renault-Nissan-Mitsubishi prévoit d’utiliser la technologie d’électronique de puissance SiC pour fabriquer des chargeurs embarqués de forte puissance plus efficients et plus compacts afin de réduire le temps de recharge des batteries et d’augmenter l’autonomie des véhicules. Partenaire de Renault-Nissan-Mitsubishi dans le domaine de la technologie SiC avancée, ST fournira son assistance à la conception afin de maximiser les performances et la fiabilité des chargeurs embarqués.

Le carbure de silicium (SiC) est une technologie électronique de puissance qui est utilisée pour fabriquer des commutateurs de puissance (MOSFET) et des redresseurs (diodes) à haut rendement. Sur le plan technologique, ce matériau semiconducteur à large bande (WBG — Wide Band Gap) fonctionne à des fréquences et des températures nettement supérieures et dans un format plus compact que les semiconducteurs classiques. De tels avantages assurent aux concepteurs de composants une maîtrise accrue des caractéristiques des circuits, ce qui leur permet d’optimiser l’équilibre entre les dimensions physiques, la résistance des MOSFET à l’état passant (RDS(ON)), la tension directe de diode (VF) et des facteurs comme la capacité et la charge de grille qui affectent les temps de fermeture/blocage (turn-on/off) ou de recouvrement inverse, ainsi que l’énergie dissipée lors de la commutation. Par rapport aux produits en silicium classique, les semiconducteurs à large bande WBG peuvent supporter des tensions appliquées plus élevées en fonction de la taille du dispositif, de sorte que des composants légers peuvent conjuguer une grande robustesse et une haute efficacité énergétique.

« En tant que pionnier et leader mondial des véhicules électriques zéro-émission, notre objectif reste d’être le numéro 1 mondial sur le marché des véhicules électriques grand public et abordables », a déclaré Philippe Schulz, vice-présidentr en charge de la conception des groupes motopropulseurs électrique et hybride à l’Alliance. « La compacité, la légèreté et le rendement énergétique élevé dont nous pouvons bénéficier en intégrant la technologie SiC de ST dans nos chargeurs embarqués, auxquels s’ajoute l’efficacité accrue de la batterie, nous permettront d’accélérer l’adoption des véhicules électriques en raccourcissant les temps de charge et en augmentant l’autonomie de nos véhicules électriques ».

« ST a développé avec succès des procédés de fabrication et constitué un portefeuille de produits SiC qualifiés et disponibles, incluant des versions dédiées à l’industrie automobile. Capitalisant sur notre coopération de longue date, nous travaillons à présent avec Renault-Nissan-Mitsubishi pour concrétiser les nombreux avantages que le carbure de silicium peut apporter aux véhicules électriques. De plus, notre engagement contribuera au succès de cette technologie en augmentant les économies d’échelle dans le but de fournir des systèmes et des circuits SiC plus performants à un coût optimisé et abordable », ajoute Marco Cassis, résident Ventes, Marketing, Communications et Stratégie de STMicroelectronics.

Les véhicules électriques nécessitent un chargeur embarqué (OBC – On-Board Charging) pour gérer la charge de la batterie aux bornes disponibles dans l’infrastructure routière, en l’absence de système de charge à domicile ou d’un superchargeur dédié. Le délai de charge est déterminé par la puissance du chargeur embarqué, qui est comprise entre 3 et 9 kW environ sur les chargeurs dont disposent les véhicules électriques actuellement disponibles.

Renault-Nissan-Mitsubishi a déjà créé un chargeur embarqué d’une puissance de 22 kW pour le modèle Renault Zoe ; ce chargeur permet de recharger entièrement la batterie en une heure environ. Aujourd’hui, en perfectionnant l’OBC pour tirer parti de l’efficacité énergique accrue et des dimensions réduites inhérentes qu’offrent les semiconducteurs de puissance en SiC de ST (MOSFET et diodes de redressement), Renault-Nissan-Mitsubishi peut encore minimiser la taille, le poids et le coût de ses chargeurs, tout en augmentant leur efficacité énergétique afin de rendre les futurs modèles encore plus attractifs pour les utilisateurs et davantage respectueux de l’environnement.