Elaphe po propadu strank stavi na preboj: nove tehnologije za električne avtomobile

Slovensko podjetje Elaphe, ki si je ime ustvarilo z razvojem kolesnih elektromotorjev, je razkrilo rezultate dveh razvojnih projektov s področja mikroelektronike, ki bi lahko pomembno vplivala na prihodnji razvoj električnih vozil. Za podjetje je to pomemben strateški premik, potem ko so leta 2023 izgubili dve od treh najpomembnejših strank. Elaphe se vse bolj uveljavlja kot razvijalec naprednih polprevodniških in elektronskih rešitev.

Slovenski del projekta, vreden približno 1,6 milijona evrov, od tega 750 tisoč evrov sofinancira Evropska unija (EU), se osredotoča na izboljšanje učinkovitosti električnih pogonov. V ospredju sta dva tehnološko različna pristopa: močnostna elektronika za krmiljenje motorjev ter razvoj novega koncepta pretvorbe odpadne toplote v električno energijo. Oba projekta sta del evropske strategije krepitve mikroelektronike s ciljem zmanjšati odvisnost od uvoza naprednih čipov in tehnologij.

Močnostna elektronika: z višjimi frekvencami do manjših izgub

Prvi projekt meri na razvoj nove generacije inverterjev za električne motorje. Elaphe uporablja tranzistorje na osnovi galijevega nitrida (GaN), s čimer dosežejo bistveno višje preklopne frekvence v primerjavi z današnjimi rešitvami. Dosegli so preklopno frekvenco do 150 kilohercev (kHz), medtem ko se današnje serijske rešitve s silicijevo tehnologijo v električnih avtih gibljejo od 10 do 20 kHz. Višja frekvenca omogoča natančnejše krmiljenje motorja in zmanjšanje velikosti pasivnih komponent, kot so tuljave in kondenzatorji.

Rezultat je manj izgub energije v pogonskem sklopu in izkoristek, ki po navedbah dosega do približno 99 odstotkov. Inovacija, če pride na trg, bi v praksi prinesla daljši doseg vozila pri isti bateriji ali enak doseg ob manjši bateriji. To pomeni tudi nižjo ceno in maso vozila. Pri električnih avtomobilih, ki so v povprečju precej težji od konvencionalnih, je vsak gram mase in vsak vat energije pomemben.

Uroš Božin

Kot pojasnjujejo, višje preklopne frekvence zmanjšujejo potrebo po hlajenju. ''Današnji sistemi močnostne elektronike pogosto zahtevajo zapletene hladilne rešitve, vključno z vodnimi sistemi, kar povečuje težo in kompleksnost vozila,'' so pojasnili. Nova rešitev bi lahko poenostavila ali celo delno odpravila te sisteme. Bolj kompaktna elektronika zavzame manj prostora, kar je pomembno pri dostavnih ali avtonomnih vozilih.

Projekt je v prototipni fazi. Testiranja so trajala več kot pol leta, do serijske proizvodnje pa je še dolga pot, priznavajo. Po ocenah bi lahko podobne tehnologije v avtomobilski industriji zaživele v obdobju sedmih ali več letih, predvsem zaradi zahtevnih postopkov certificiranja in prilagajanja proizvodnje.

Drugi projekt: Elektrika iz odpadne toplote

Čeprav elektromotorji veljajo za zelo učinkovite, se del energije še vedno izgubi v obliki toplote, ki jo je treba odvajati preko hladilnih sistemov. Drugi projekt je bolj raziskovalne narave in se posveča pretvorbi toplote - ki nastaja v vozilu - nazaj v električno energijo. Pri Elaphe razvijajo termoelektrični pretvornik, ki temelji na naprednih polprevodniških strukturah. Pristop se razlikuje od klasičnih termoelektričnih rešitev.

V okviru projekta so izdelali štiri generacije prototipov, skupno več kot tisoč čipov, pri čemer je bilo uporabljenih več kot 30 procesiranih materialnih rezin in 16 fotolitografskih šablon za izdelavo čipov. Razvoj je potekal v sodelovanju z raziskovalnimi institucijami, med drugim v laboratorijih v Bazovici pri Trstu. Razvili so tudi lastno merilno in proizvodno infrastrukturo, vključno z napravami za hitro testiranje čipov.

Uroš Božin

Projekt je še daleč od trga, ker tehnologija še ni dosegla izkoristkov, ki bi omogočili komercialno uporabo. Glavni izzivi ostajajo zagotavljanje izjemne čistosti materialov, obvladovanje električnih kontaktov in zmanjševanje uhajanja tokov, so priznali. Projekt je zato za zdaj predvsem potrditev, da je izbrana smer raziskav smiselna. Namen ni bil doseči končnega produkta, temveč razumeti, kako tehnologijo razvijati naprej, pravijo.

''Razvite tehnologije je Elaphe zaščitil s pravicami intelektualne lastnine, zdaj pa jih na trgu ponuja tudi za sodelovanja in partnerstva, za vsa podjetja,'' so povedali. Omenjeni tehnologiji, če bosta dosegli trg, bi lahko pomenili večji doseg, nižje stroške, nižjo težo in bolj enostavno zasnovo pogonskih sistemov. Čeprav so rešitve še v razvoju, nakazujejo, da gre industrija k bolj kompaktnim, učinkovitim in tehnološko naprednim električnim vozilom.

Prihodki od 2022 upadli za 83 odstotkov

Elaphe je po obdobju hitre rasti, leta 2022 je ustvaril več kot 18 milijonov evrov prihodkov, v zadnjih treh letih doživel močan upad - za okoli 83 odstotkov na tri milijone evrov. Oster upad po letu 2022 je po besedah finančnega direktorja Mateja Bička posledica poslabšanja finančnih okoliščin. Leta 2023 sta dve od treh glavnih strank končali v stečaju, tretja stranka pa se je znašla v resnih finančnih težavah. To je tako rekoč ustavilo ali zamaknilo razvojne projekte in s tem prihodke. Na izgubo poslov so se odzvali s korenitim nižanjem stroškov in prilagoditvijo poslovnega modela.

V letu 2025 je tako opazna stabilizacija poslovanja z manjšo izgubo, hkrati pa tudi strateški premik k sodelovanju z večjimi industrijskimi igralci. V 2025 so podpisali dvoletno in tristransko pogodbo s tradicionalnim proizvajalcem vozil za skupni razvoj kolesnih elektromotorjev in globalnim tier 1 dobaviteljem, ki bo prevzel serijsko proizvodnjo kolesnih elektromotorjev za tega kupca, razkrivajo v letnem poročilu. Imena proizvajalca v Elaphe ne razkrivajo, po poročanju britanskega Autocarja naj bi Volkswagen pri razvoju kolesnega motorja za novega športnega Id.pola sodeloval s podjetjem iz regije Adria.

To nakazuje, da poskuša Elaphe nadomestiti izgubo propadlih strank z bolj čvrstimi partnerji – velikimi proizvajalci, kot je Volkswagen. Podatki o poslovanju kažejo še, da je padec prihodkov predvsem posledica zunanjih šokov.