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Prognosen von GaN Systems für 2022

Mit Galliumnitrid den Klimazielen näher kommen

28. Januar 2022, 8:00 Uhr | Ralf Higgelke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Rechenzentren und Elektromobilität

Voraussage 2: Rechenzentren

Die globale Datenexplosion erhöht den Druck auf Energieträger und Umwelt

Das Jahr 2021 hat uns vor Augen geführt, wie sehr wir auf Rechenzentren angewiesen sind, um sowohl unser Berufs- als auch unser Privatleben am Laufen zu halten. Die GaN-Technologie könnte Rechenzentren zu einem noch nachhaltigeren Eckpfeiler unserer Volkswirtschaft machen.

Die Betreiber von Rechenzentren achten auf die Rentabilität und die Reduzierung ihrer CO₂-Emissionen. Da sie elektrische Energie in erheblichem Umfang benötigen, stellen sowohl Energieträger als auch Energieeffizienz wesentliche Bestandteile einer zukunftsorientierten Strategie dar. Große Technologieunternehmen wie Amazon, Apple, Facebook, Google, Microsoft, Alibaba und Tencent haben sich öffentlich verpflichtet, erneuerbare Energien zu nutzen, und dies auch umgesetzt. GaN-basierte Stromversorgungen sind der nächste logische Schritt, um die Geschäfts- und ESG-Ziele (Environment, Social, Governance) zu erreichen.
GaN-basierte Stromversorgungen sind kleiner und arbeiten effizienter als ihre siliziumbasierten Vorläufer. Durch den Einsatz von GaN-Netzteilen in Racks und einzelnen Servern können Rechenzentren die Serverdichte insgesamt um bis zu 56 Prozent erhöhen - also mehr Server, mehr Rechenleistung und mehr Speicherplatz in bestehenden Racks.
Durch den Umstieg von Silizium- auf GaN-basierte Stromversorgungen ergeben sich drei unmittelbare Vorteile. Erstens: höhere Datenkonzentration, was sich in zusätzlichen Gewinnen niederschlägt. Zweitens: niedrigere Investitionskosten (CAPEX) durch niedrigere Stromrechnungen und niedrigere operative Kosten (OPEX), da neue Anlagen erst später gebaut werden müssen. Drittens: weniger CO₂-Emissionen der Rechenzentren aufgrund des höheren Wirkungsgrads der GaN-Technologie.

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Vorhersage 3: Elektromobilität

Wir stehen am Anfang einer tiefgreifenden Veränderung der Art und Weise, wie wir unsere Fahrzeuge motorisieren.

Elektroautos gehört die Zukunft, und jedes Jahr nehmen die Autohersteller mehr E-Fahrzeuge in ihr Programm auf. Bei herkömmlichen Elektroautos geht es vor allem darum, dass Energiespeicherung und Effizienz technologisch zusammenwirken, um die Reichweite der Fahrzeuge zu erhöhen. Ein derartiger Wandel kann nur gelingen, wenn es gelingt, politische Maßnahmen und technologische Innovationen auf radikal neue Weise miteinander zu verknüpfen.

Technologische Fortschritte bei Elektrofahrzeugen senken die Kosten und bieten die von vielen Verbrauchern geforderte größere Reichweite. Batterien mit höherer Leistungsdichte, leichtere Materialien und neue Wide-Bandgap-Halbleiterlösungen für den gesamten Antriebsstrang kurbeln gemeinsam den Markt an. Galliumnitrid ist ein Wide-Bandgap-Halbleitermaterial mit bemerkenswerten intrinsischen Eigenschaften. Er bietet zahlreiche Vorteile auf Systemebene für eine höhere Performance.

Da die GaN-Technologie nachweislich zuverlässiger und leistungsfähiger ist als die Siliziumtechnologie, könnte sie zunehmend zur bevorzugten Technologie in der Kfz-Leistungselektronik. Neue Fortschritte bei GaN-Leistungshalbleitern mit höherer Leistungsfähigkeit als herkömmliche Siliziumlösungen machen es möglich, leichtere, kleinere und wesentlich effizientere Onboard-Ladegeräte und Wechselrichter zu entwickeln. Die Automobilhersteller sind entschlossen, die Entwicklung von Elektrofahrzeugen voranzutreiben, und werden bis 2022 entsprechende Verträge über GaN-Kapazitäten abschließen wollen.