Overname Next Level Electronics verschaft Lightyear vrijheid in vermogensomzetters

Jarenlang ontwikkelde een dozijn technici binnen Next Level Electronics in hun eigen tijd vermogensomzetters, terwijl de meesten van hen parttime voor Lightyear werkten. Met de overname van NLE door Lightyear komt er een einde aan deze kromme situatie.

Next Level Electronics is opgericht door een groep technici die als student deelnamen aan de World Solar Challenge in 2013 en 2015. Voor de zonneauto die aan deze Australische race meedeed, bouwden ze een motorcontroller die betrouwbaarder was dan de types die destijds commercieel verkrijgbaar waren.

In 2016 besloten ze op maandagavonden en soms op zaterdagen bij elkaar te komen om de technologie verder te ontwikkelen. Hun hobby werd serieus en ze besloten in 2017 om het bedrijf Next Level Electronics (NLE) op te richten, een jaar na de start van Lightyear. De huidige cto van Lightyear, Arjo van der Ham, was een van de oprichters.

Naast een motorcontroller begon het NLE-team in 2020 ook motoren te ontwikkelen op basis van printplaten. Om daarvoor een prototype te kunnen maken, kreeg het vorig jaar nog geld van Mkb-innovatiestimulering Regio en Topsectoren (MIT). Dit project werd succesvol afgerond, maar het lukte niet om naast Lightyear andere klanten te interesseren. Met de overname gooit NLE de handdoek in de ring en stopt het volledig met zijn activiteiten.

Lightyear maakt duidelijk dat het alleen om de overname van technologie draaide en niet van medewerkers, want die waren officieel niet in dienst bij NLE. De Helmondse autobouwer spreekt van ‘een strategische beslissing om het intellectuele eigendom van Lightyears aandrijflijnomvormers te versterken ter ondersteuning van de efficiëntie van het gehele aandrijflijnplatform’.

Lightyear-specifieke omvormers voor de aandrijflijn zijn cruciaal voor de twee modellen waaraan het bedrijf in Helmond werkt. ‘Hiermee stelt Lightyear zijn technologie veilig en kan het verdere vooruitgang boeken in de ontwikkeling en productie van een efficiënter aandrijfplatform voor zijn elektrische zonnevoertuigen’, aldus het persbericht.

Alle technologie, inclusief die van de pcb-motor, is nu in handen van Lightyear en dat geeft het ontwerpteam meer vrijheid. Het bedrijf ziet de overname als een kans om de technologieën verder te verbeteren om een stap dichter bij zijn missie te komen van schone mobiliteit voor iedereen. Na het valideren van de technologie voor de eerste automodel, de Lightyear 0, zal de aandrijflijn verder worden ontwikkeld voor hun model voor de massamarkt, de Lightyear 2.

Driefase-wisselspanning

Elektrische auto’s hebben een omvormer nodig om de gelijkspanning uit batterijen om te zetten in een driefase-wisselspanning voor de motor. Het ontwerp voor de Lightyear 0 wijkt daarbij af van andere elektrische auto’s, want het heeft in elk van de wielen een interne motor – dus vier in totaal. Door niet centraal maar lokaal aan te drijven, is zijn 0-model ongeveer een factor twee efficiënter dan de huidige elektrische auto’s, claimt Lightyear.

De aanpak heeft consequenties voor het ontwerp van de omvormers. Elk van de vier omvormers hoeft maar een achtste van het vermogen te leveren in vergelijking met omvormers in een elektrische auto met centrale aandrijving. Dit leidt tot verschillende eisen en architecturen. NLE en Lightyear kozen in hun ontwerpen voor siliciumcarbide vermogens-ic’s die een 6 procent hoger rendement hebben dan power-ic’s op basis van silicium.

Vrijwel iedereen die met vermogensomzetting te maken heeft, is het erover eens dat power-ic’s van siliciumcarbide de toekomst zijn. Tesla gaf de markt voor siliciumcarbidechips een flinke impuls toen het in 2017 besloot om als eerste automobielfabrikant SiC-mosfets te gebruiken in zijn Model 3. Hoe hoger de spanningen, hoe efficiënter SiC-chips zijn. Naast Si en SiC is er in vermogens-chips nog een anders smaak, galliumnitride, waarvoor BMW koos.

Europa speelt in chips voor vermogensomzetting in de eredivisie. Infineon en STMicroelectronics behoren tot de wereldtop in SiC-chips en kondigden het afgelopen jaar forse investeringen aan in de technologie. Het Frans-Italiaanse ST heeft zelfs besloten om eigen waferproductie te starten om de aanvoer van de dure SiC-plakken veilig te stellen. Ook Bosch liet begin dit jaar weten dat het 3 miljard ging investeren in de productie van vermogens-micro-elektronica, waarvan 250 miljoen euro voor siliciumcarbide-ic’s en mems-productie in Reutlingen.