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Man driving a car

Elektromobili?t ¨C die Br¨¹cke zu einer gr¨¹neren Zukunft

Durch die Verbindung von Nachhaltigkeitszielen, Intelligenz und Sicherheit ebnen Elektroautos den Weg in eine neue ?ra der Mobilit?t.

Mobilit?t
Fahrzeuge
Artikel

Juli 10, 2025

Intelligenter Motor des Fortschritts: Halbleiter sind der Antrieb f¨¹r das n?chste Zeitalter der Mobilit?t

Man stelle sich folgendes Szenario vor: In der Stadt herrscht Rushhour, die Stra?en sind voller Pendler. Doch etwas ist anders als sonst. Kein Motorengeheul, kein Quietschen von Reifen und Bremsen, keine Abgaswolken, die bisher das Stadtbild gepr?gt haben. Statt des typischen Stop-and-Go-Chaos flie?t der Verkehr mit Leichtigkeit dahin. Sobald die Ampel an der Kreuzung auf Gr¨¹n springt, rollen die Autos ger?uschlos an. Sofortiges Drehmoment, sanfte Beschleunigung. Die Fenster sind heruntergekurbelt und lassen die frische, saubere Morgenbrise herein.

Die Autos in dieser Stadtlandschaft fahren elektrisch. Dies ist keine Vision einer fernen Zukunft, sondern beschreibt ein neues Mobilit?tszeitalter. Eine ?ra, in der Elektrofahrzeuge neu definieren, wie sich St?dte bewegen und wie Menschen Bewegung erleben. Elektroautos sind in vielerlei Hinsicht die bessere Alternative zu herk?mmlichen Fahrzeugen. Sie tragen zu lebenswerteren St?dten bei und bieten ein komfortables und angenehmes Fahrgef¨¹hl. Der Schl¨¹ssel dazu sind Halbleiter. Jedes Mal, wenn ein Elektroauto anspringt, arbeiten Tausende von Chips im Hintergrund, um das Fahren effizienter, autonomer, vernetzter und sicherer zu machen.

Warum St?dte mit Elektrofahrzeugen gr¨¹ner atmen

Der Transport von Menschen und G¨¹tern ist weltweit nach wie vor einer der Hauptverursacher von CO?-Emissionen. Vor allem in dicht besiedelten st?dtischen Gebieten tr?gt der Stra?enverkehr weiterhin wesentlich zur Feinstaubbelastung bei. Elektrofahrzeuge adressieren diese Herausforderungen gleich in mehrfacher Hinsicht: Sie verbrennen keine fossilen Brennstoffe auf der Stra?e und produzieren daher keine Abgase. Gleichzeitig senken sie den Schadstoffaussto? beim Bremsen und Beschleunigen. Selbst beim heutigen weltweit vorherrschenden Strommix sto?en Elektrofahrzeuge ¨¹ber ihren Lebenszyklus weniger CO? aus als Autos mit Verbrennungsmotor. Der Grund: Sie setzen, mehr Energie in Bewegung um. Werden Elektrofahrzeuge in intelligente Stromnetze integriert und mit erneuerbaren Energien wie Solar- und Windenergie aufgeladen, lassen sich die Emissionen sogar auf nahezu Null reduzieren.

Elektrofahrzeuge punkten mit der Art und Weise, wie sie beschleunigen und bremsen. Elektroautos verf¨¹gen in der Regel ¨¹ber eine effiziente Antriebstechnik, die eine sanftere Beschleunigung erm?glicht. Dadurch werden die Reifen weniger belastet, was wiederum den Verschlei? der Reifen verringert. Au?erdem nutzen Elektrofahrzeuge die Vorteile des regenerativen Bremsens. Anstatt Bremsenergie als W?rme an die Bremsen und die Umwelt abzugeben, wird sie in elektrische Energie umgewandelt. Diese Technologie senkt nicht nur den Energieverbrauch, sondern minimiert auch den Verschlei? der Bremsen und damit indirekt den Feinstaub, der durch Reibung und Abrieb freigesetzt wird. Zwar verursachen auch Elektrofahrzeuge Feinstaub durch Reifenabrieb, dank geringerer Brems- und Beschleunigungsvorg?nge kommt es im Vergleich zu herk?mmlichen Verbrennungsmotoren jedoch zu weniger Emissionen.

All dies sind Vorteile f¨¹r die Automobilindustrie, f¨¹r die die Reduzierung der CO?-Emissionen eine der gr??ten Herausforderungen darstellt. Die strenge CO?-Gesetzgebung zwingt die Autohersteller dazu, Emissionen zu reduzieren, ansonsten drohen hohe Geldstrafen. Viele f¨¹hrende Autohersteller haben sich verpflichtet, bis 2050 in ihrer gesamten Wertsch?pfungskette Netto-Null-Emissionen zu erreichen.

Die gute Nachricht: Die globale Elektromobilit?tsrevolution rollt. Im Jahr 2024 wurden 11 Millionen batteriebetriebene Elektrofahrzeuge produziert, Tendenz weiter steigend. Sch?tzungen zufolge sollen im Jahr 2030 32 Millionen batterielektrische Fahrzeuge hergestellt werden. (Infineon Sch?tzungen auf Basis des S&P Automotive Semiconductor Tracker ¨C Oktober 2024)

Halbleiter-Innovationen f¨¹r einen gr¨¹neren Weg in die mobile Zukunft

Leistungsstarke Technologien sorgen daf¨¹r, dass immer mehr Elektrofahrzeuge ¨¹ber die Stra?en rollen. Die meisten dieser Technologien verbergen sich unsichtbar unter der Motorhaube. Halbleiter, diese winzigen, leistunsstarken Komponenten, sind die stillen M?glichmacher der Elektroautorevolution und sorgen f¨¹r das reibungslose Zusammenspiel von Batterie, Motor und Ladeinfrastruktur. Von der Optimierung des Batteriemanagements bis hin zur Verk¨¹rzung der Ladezeiten sind Halbleiter unverzichtbar, um die Grenzen heutiger Elektroautos zu verschieben. Sensoren und Mikrocontroller messen und steuern jedes Detail mit einer Pr?zision von Millisekunden und sogar Nanosekunden. Leistungshalbleiter, wie sie zum Beispiel in Traktionsumrichtern eingesetzt werden, wandeln den Strom aus der Batterie in Strom f¨¹r den Motor um.

Leistungsstarke Traktionsumrichter f¨¹r Elektrofahrzeuge

Der Traktionsumrichter ist in Elektrofahrzeugen im wahrsten Sinne des Wortes der Dreh- und Angelpunkt. Er ist f¨¹r die Regelung von Drehmoment und Drehzahl des Motors zust?ndig, erm?glicht das regenerative Bremsen zum Aufladen der Batterie und sorgt f¨¹r eine optimale Leistungsabgabe. Hier kommen die Umrichterkomponenten von Infineon f¨¹r Elektrofahrzeuge ins Spiel. Sie sind so konzipiert, dass sie Reichweite und Zuverl?ssigkeit optimieren, sodass Fahrer eines Elektrofahrzeugs ein l?ngeres Fahrvergn¨¹gen pro Ladung sowie gleichbleibende Leistung genie?en k?nnen.

Infineon beschleunigt den Fortschritt der Elektromobilit?t mit hochskalierbaren Systeml?sungen, die f¨¹r den Einsatz in Fahrzeugen qualifiziert und auf die spezifischen Anforderungen von Umrichtern f¨¹r Elektrofahrzeuge zugeschnitten sind. Diese L?sungen sind nicht nur auf Effizienz und Leistungsoptimierung ausgerichtet, sondern erm?glichen zudem eine schnelle Markteinf¨¹hrung, sodass die Hersteller diese Spitzentechnologie z¨¹gig in ihre Fahrzeuge integrieren k?nnen.

Die Nutzung innovativer Materialien wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) ist der Schl¨¹ssel zur Minimierung von Energieverlusten. Sie verbessern die Umwandlung des Gleichstroms aus der Batterie in den Wechselstrom, der den Motor antreibt, und sorgen auf diese Weise daf¨¹r, dass die Energie optimal genutzt wird. Diese Effizienz zeigt sich auch bei der intelligenten R¨¹ckgewinnung von Bremsenergie, das bedeutet, dass Energie, die sonst verloren ginge, zur¨¹ckgewonnen und wiederverwendet wird.

Durch die Optimierung des Wechselrichtersystems tragen Halbleiter entscheidend dazu bei, dass Elektrofahrzeuge mit einer einzigen Ladung eine deutlich l?ngere Strecke zur¨¹cklegen k?nnen ¨C und zwar ohne Leistungseinbu?en. Jede eingesparte Kilowattstunde l?sst sich direkt in zus?tzliche Kilometer auf der Stra?e umrechnen. Dies verdeutlicht den gro?en Einfluss fortschrittlicher Halbleitertechnologie auf die Effizienz und Reichweite von Elektrofahrzeugen.

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Optimierung der Batterien von Elektrofahrzeugen

Hinter jeder Hochvoltbatterie steckt ein ausgekl¨¹geltes Batteriemanagementsystem. Es ist das Gehirn der Batterie und ¨¹berwacht untunterbrochen den Zustand jeder einzelnen der hunderten oder gar tausenden Batteriezellen, gleicht ihre Belastung aus und sch¨¹tzt jede einzelne Zelle vor ?berhitzung oder Tiefentladung. Bei den ersten Anzeichen von Problemen kann es defekte Zellen isolieren.

Infineon erm?glicht fortschrittliche Batteriemanagementl?sungen, die die Sicherheit und den Zustand der Batterie in den Vordergrund stellen und gleichzeitig die Reichweite und Leistung des Fahrzeugs erh?hen.

Mehr lesen ¨¹ber Batteriemanagementsysteme

On-Board-Charging ¨C die versteckte Stromquelle jedes Elektroautos

Jedes Elektrofahrzeug besitzt ein stilles Kraftwerk, das On-Board-Charging, das den Wechselstrom von ?ffentlichen oder privaten Ladestationen effizient in den Gleichstrom umwandelt, den die Batterie ben?tigt. Der Strom kommt direkt aus dem Stromnetz, w?hrend das Auto geparkt ist. Das On-Board-Ladeger?t ¨¹berwacht nicht nur die Geschwindigkeit, mit der ein Elektrofahrzeug geladen werden kann, sondern hat auch die thermische Belastbarkeit im Blick. Es wirkt gezielt der Hitzeentwicklung w?hrend des Ladevorgangs entgegen und sorgt so f¨¹r eine hohe Effizienz, ohne die Schaltkreise durchzubrennen. Die On-Board-Ladeger?te der n?chsten Generation werden noch leistungsf?higer, leichter und effizienter sein und die Art und Weise, wie die elektrische Zukunft angetrieben wird, revolutionieren

Mehr lesen ¨¹ber On-board Charger

Elektrofahrzeuge auf der ?berholspur mit Halbleitern von Infineon Technologies

Laut der neuesten Marktstudie von TechInsights (?2024 Automotive Semiconductor Vendor Market Share", M?rz 2025) ist Infineon das f¨¹nfte Jahr in Folge die weltweite Nummer eins im Automobilbereich und widmet sich der Dekarbonisierung und Digitalisierung von Autos. Dank der f¨¹hrenden Expertise bei Mikrocontrollern, Sensoren, Leistungshalbleitern sowie Konnektivit?ts- und Sicherheitsl?sungen ist Infineon der bevorzugte Partner f¨¹r Automobilhersteller auf der ganzen Welt, wenn es um Elektrofahrzeuge geht. Infineon-Halbleiter liefern die Effizienz, Leistung und Intelligenz, die f¨¹r einen schnellen ?bergang in das Zeitalter der Elektromobilit?t erforderlich sind.

Innovationen im Rampenlicht: Die Infineon Hybrid Pack? Familie

Das HybridPACK? Drive G2 Fusion ist die neueste Innovation der erfolgreichen Infineon HybridPACK? Familie und setzt einen neuen Standard f¨¹r die Leistungselektronik in der Elektromobilit?t. Es ist das erste Mal, dass Silizium- (Si) und Siliziumkarbid- (SiC) Technologien in einem einzigen Modul kombiniert wurden. Dies erm?glicht ein optimales Gleichgewicht zwischen Leistung, Effizienz und Kosten ¨C ein gro?er Schritt in Richtung nachhaltige Mobilit?t.

Kompromiss zwischen steigender Leistung und niedrigen Kosten

Silizium (Si) ist in der Elektronik weit verbreitet, da es erschwinglich ist und in verschiedenen Anwendungen gut funktioniert. Siliziumkarbid (SiC) ist ein sehr effizientes und leistungsf?higes Material, allerdings ist dieser Rohstoff im Vergleich zu Silizium sehr viel teurer. Die Verwendung von reinem SiC in Elektrofahrzeugen kann dazu beitragen, die Reichweite zu erh?hen und die Ladezeiten zu verk¨¹rzen, aber es erh?ht auch die Gesamtkosten. Die Verwendung von reinem Silizium senkt zwar die Kosten, kann jedoch die Effizienz und Leistung beeintr?chtigen.

Infineons HybridPACK? Drive G2 Fusion kombiniert Siliziumkarbid und Silizium

Das HybridPACK? Drive G2 Fusion Modul fungiert als intelligenter Manager, der die St?rken beider Materialien kombiniert. Es nutzt SiC, wo Effizienz entscheidend ist, und verl?sst sich auf kosteng¨¹nstiges Si, wo es ausreicht. Damit werden Elektrofahrzeuge leistungsstark, effizient und erschwinglich.

  • Fahren mit Siliziumkarbid (70% der Fahrsituationen):
    SiC ist ausreichend f¨¹r typische Fahrten wie Stadtverkehr oder Autobahnfahrten, bei denen nicht st?ndig eine hohe Leistung ben?tigt wird.
  • Fahren in anspruchsvollen Situationen (30% der Fahrsituationen):
    Si wird f¨¹r Szenarien mit hohen Anforderungen eingesetzt, wie z. B. schnelle Beschleunigung oder Bergauffahrten, um Effizienz und Leistung zu gew?hrleisten.

Was sind die Vorteile?

  • Verbesserte Reichweite:?Die Effizienz von SiC in allt?glichen Standardsituationen erh?ht die Gesamtreichweite des Fahrzeugs.
  • Niedrigere Kosten:?Da SiC nur dort eingesetzt wird, wo es notwendig ist, bleiben die Gesamtkosten deutlich niedriger als bei reinen SiC-L?sungen.
  • Optimale Leistung:? Das Fahrzeug liefert sowohl im Alltag als auch unter schwierigen Bedingungen Spitzenleistungen.

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