27 mai 2014

Baisse de 10 % de la consommation grâce à un semiconducteur SiC développé par Toyota

Toyota Motor Corporation, en partenariat avec Denso Corporation et Toyota Central R&D Labs., a mis au point un semiconducteur de puissance en carbure de silicium (SiC) destiné à l’électronique de puissance de ses véhicules hybrides. L’entreprise commencera à tester des véhicules ainsi équipés sur les routes japonaises sous un an au plus tard.

Grâce à ces semiconducteurs en SiC, Toyota espère abaisser de 10 % la consommation d’essence de ses hybrides (selon le cycle d'essais japonais JC08) et réduire de 80 % la taille de l’électronique de puissance par rapport aux systèmes actuels, dotés de semiconducteurs exclusivement constitués de silicium. Dans la mesure où les semiconducteurs SiC perdent peu de puissance à la mise sous tension/hors tension, ils permettent une circulation optimale du courant, même à haute fréquence. C’est ce qui permet de diminuer la taille de la bobine et du condensateur, lesquels représentent environ 40 % du volume de l’électronique de puissance.

Dans les véhicules hybrides, l’électronique de puissance est responsable d’environ 25 % de toutes les pertes électriques, dont 20 % seraient directement liés – selon les estimations – aux seuls semiconducteurs de puissance. Ainsi, une augmentation de leur rendement implique une baisse de la consommation de carburant.


Le rendement du carbure de silicium étant supérieur à celui du silicium lui-même, Toyota CRDL et Denso ont débuté les recherches dans les années 1980, rejoints à partir de 2007 par Toyota pour développer ensemble des semiconducteurs SiC destinés aux applications pratiques. Toyota les a ensuite installés dans l’électronique de puissance d’hybrides prototypes, dont les essais routiers sur circuits privés ont confirmé une baisse de consommation de plus de 5 %.

En décembre 2013, Toyota a construit une salle blanche dédiée au développement des semiconducteurs SiC dans son usine de Hirose – site de R&D et de production de composants électroniques tels que les modules de commande et les semiconducteurs.

Toyota a exposé cette technologie au salon professionnel Automotive Engineering 2014, qui s’est tenu du 21 au 23 mai au centre des congrès Pacifico Yokohama, dans la ville de Yokohama au Japon.

Voir également notre dossier Optimisation de la consommation pour la traction électrique.

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