Sähkönkulutusta ja hiilidioksidipäästöjä vähentävien uuden sukupolven Wide Band-Gap -puolijohteiden (WBG) -käyttöönotto kasvaa maailmalla sähköisen liikenteen, uusiutuvan energian ja teollisuuden digitalisaation myötä. Suomessa on käynnistynyt VTT:n koordinoima WIBASE-projekti WBG-teknologioiden kehittämiseksi tehoelektroniikan sovelluksiin. Projektissa ovat mukana johtavat puolijohde- ja tehoelektroniikka-alan yritykset ja tutkimusorganisaatiot.
WBG-puolijohteet mahdollistavat energiatehokkaammat sähköautot, nopeat latausasemat, älykkäät sähköverkot, pienemmät ja tehokkaammat arjen laitteet sekä luotettavammat sähköverkon ratkaisut. Kuluttajille tämä merkitsee esimerkiksi sähköautojen pidempänä toimintamatkana, nopeampana latauksena ja energiatehokkaampina kodinkoneina.
WIBASE-projektissa kehitetään WBG-materiaalien ja komponenttien prosessointia, prototyyppien valmistusta, testauskyvykkyyksiä ja elinajan mallinnusta. Tavoitteena on nopeuttaa WBG-teknologian käyttöönottoa, parantaa osaamista ja työvoiman saatavuutta sekä mahdollistaa teknologian kaupallistaminen.
Projektikonsortio kattaa WBG-tehoelektroniikan arvoketjun puolijohdemateriaaleista ja komponenteista loppusovelluksiin. Projektissa ovat VTT:n lisäksi mukana Aalto-yliopisto, LUT-yliopisto, Helsingin yliopisto, ABB, Applied Materials, Comptek Solutions, Danfoss, Kempower ja Okmetic.
”Rakennamme WIBASE-projektissa Suomeen osaamiskeskittymää kattamaan koko arvoketjun puolijohdemateriaaleista loppusovelluksiin. Tämä parantaa omavaraisuuttamme ja kilpailukykyämme globaalilla puolijohde- ja tehoelektroniikkamarkkinalla. WBG-osaaminen mahdollistaa yllättäviäkin läpimurtoja ja uusia liiketoimintamahdollisuuksia”, toteaa VTT:n erikoistutkija ja WIBASE-projektipäällikkö Sami Suihkonen.
Tehoelektroniikan järjestelmät ovat keskeisessä roolissa yhteiskunnan sähköistymisessä – esimerkiksi teollisuudessa, liikenteessä ja energian varastoinnissa. WBG-puolijohteiden avulla voidaan vähentää merkittävästi järjestelmien sähkönkulutusta ja hiilidioksidipäästöjä ja näin tukea EU:n Green Deal -tavoitteita.
WIBASE-projektissa kehitettävät osaamiset ja testauskyvykkyydet mahdollistavat suomalaisille yrityksille nopean pääsyn nopeasti kasvaville kansainvälisille markkinoille. Samalla luodaan pohjaa uusille innovaatioille, startup-yrityksille ja uusille työpaikoille. Projektissa kehitetään ja yhdistetään useita huipputeknologioita, kuten WBG-puolijohdemateriaaleja, uusia komponenttirakenteita, pakkaus- ja liitäntätekniikoita, luotettavuustestausta sekä kansainvälistä tutkimusyhteistyötä. Näillä ratkaisuilla pyritään vastaamaan alan haasteisiin, kuten materiaalien ja komponenttien luotettavuusongelmiin, testaus- ja validointikyvykkyyksien puutteeseen sekä osaavan työvoiman saatavuuteen.
Ensimmäisiä kaupallisia sovelluksia WBG-teknologioille on jo nähty, ja laajemman käyttöönoton on arvioitu alkavan vuosina 2028–2030. Uusien Ultra Wide Band-Gap (UWBG) -materiaalien sovellukset odotetaan saapuvan markkinoille 5–10 vuoden kuluessa.
Kolmivuotista WIBASE-projektia rahoittaa Business Finland. Hankkeen kokonaisbudjetti on 11 miljoonaa euroa.
Lisätietoja
VTT
Sami Suihkonen, erikoistutkija, WIBASE-projektin päällikkö
[email protected], puh. 050 594 7853
Paula Bergqvist, viestintäpäällikkö
[email protected], puh. 050 566 5160
