L’industrie automobile en tête de la révolution des semi-conducteurs WBG

L'Agence internationale de l'énergie (AIE), basée à Paris, joue un rôle central dans l'observation et l'analyse de la consommation mondiale d'énergie. Son engagement dans la recherche énergétique est essentiel pour faciliter la transition vers un approvisionnement énergétique durable. Les programmes de collaboration technologique (Technology Collaboration Programmes, TCP) de l'AIE favorisent les échanges internationaux entre chercheurs, offrant une plateforme pour une quarantaine de programmes axés sur des thèmes spécifiques. Parmi ceux-ci, le programme Energie Efficient End-Use Equipment, également connu sous le nom de "4E TCP", se concentre sur l'efficacité énergétique des terminaux.

Le groupe de travail Power Electronic Conversion Technology Annex (PECTA), initié dans le cadre du 4E TCP, est une initiative collaborative entre la Suisse, le Danemark, l'Autriche et la Suède. PECTA, abréviation de Power Electronic Conversion Technology Annex, est dédié à l'efficacité énergétique dans le domaine de l'électronique de puissance, couvrant les composants utilisés pour la commande et la conversion de l'énergie électrique.

Au cœur des travaux du PECTA se trouvent les semi-conducteurs Wide Bandgap (WBG), tels que le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN), qui présentent un potentiel révolutionnaire dans la réduction des pertes électriques. Ces matériaux permettent des opérations de commutation électronique avec des pertes réduites, offrant des perspectives d'amélioration de l'efficacité énergétique. Le PECTA favorise l'échange international d'informations sur la recherche en matière de WBG, sensibilise les décideurs politiques aux possibilités offertes par cette technologie et soutient des mesures visant à accélérer son introduction sur le marché.

L'European Conference on Power Electronics and Applications, qui s'est tenue à Aalborg, Danemark, en septembre 2023, a mis en lumière l'état de la recherche sur les semi-conducteurs WBG. Actuellement, le secteur automobile est à la pointe de cette technologie, bien que d'autres secteurs industriels adoptent encore une approche prudente en raison du manque d'expérience prouvant la fiabilité à long terme de ces composants.

Les applications des semi-conducteurs WBG sont principalement observées dans l'industrie automobile, où ils sont déjà intégrés dans des convertisseurs pour des véhicules tels que la Tesla 3. Outre l'augmentation de l'autonomie, ces composants offrent des avantages significatifs en termes de réduction des pertes et du poids.

En termes d'économies d'énergie, l'utilisation de semi-conducteurs WBG présente un potentiel considérable. Des études ont montré qu'en remplaçant les convertisseurs à base de silicium par des semi-conducteurs WBG, d'importantes économies d'électricité pourraient être réalisées, notamment dans le domaine des moteurs électriques et de la photovoltaïque.

Enfin, bien que l'industrie des semi-conducteurs soit fortement influencée par des acteurs mondiaux, le travail de PECTA, soutenu par des États européens, joue un rôle crucial dans la diffusion des résultats de recherche et dans la promotion de l'adoption des semi-conducteurs WBG à l'échelle mondiale. En initiant des réflexions sur l'économie circulaire et en explorant de nouveaux domaines d'application, telles que les stations de recharge bidirectionnelles pour voitures électriques, le PECTA vise à maximiser le potentiel de cette technologie prometteuse pour un avenir énergétique plus durable.

pecta.iea-4e.org