Proiectul GaN4EmoBiL, susținut de un consorțiu german, prezintă un modul inovator de încărcare bidirecțională de 800 V pentru vehicule electrice, ce urmărește scăderea costurilor și creșterea eficienței sistemelor V2G și V2H. Această soluție ar putea impulsiona adoptarea pe scară largă a încărcării inteligente, inclusiv pe piața europeană.
Proiectul de cercetare GaN4EmoBiL, inițiat în 2023 în Germania și finanțat de Ministerul Federal pentru Economie și Acțiune Climatică, aduce în prim-plan o abordare nouă asupra încărcării bidirecționale a vehiculelor electrice (EV). Folosind semiconductori din nitrură de galiu (GaN) pentru dezvoltarea unui modul de încărcare de 800 V, inițiativa vizează reducerea costurilor acestor tehnologii și facilitarea implementării pe scară largă.
Principiul principal al încărcării bidirecționale este transferul de energie electrică nu doar dinspre rețea către vehicul, ci și invers, permițând bateriei EV să stocheze energie, de exemplu, de la panouri fotovoltaice. Aceasta poate fi apoi utilizată în locuință (V2H, Vehicle-to-Home) sau reintrodusă în rețeaua publică (V2G, Vehicle-to-Grid), oferind utilizatorilor posibilitatea de a optimiza costurile și de a susține rețeaua în perioadele cu producție variabilă din surse regenerabile.
Noutatea GaN4EmoBiL constă în utilizarea transistoarelor pe bază de GaN, dezvoltate pentru a atinge o clasă de 1.200 V, mai potrivite pentru bateriile EV moderne de 800 V. Soluțiile actuale din piață fie se bazează pe carbura de siliciu (SiC), eficientă, dar costisitoare, fie pe siliciu, mai accesibil, dar cu randament scăzut. Transistoarele GaN de 650 V, uzuale în industrie, nu sunt adecvate direct bateriilor de 800 V fără circuite suplimentare complexe, ceea ce limitează scalabilitatea și ridică prețul total.
La conferința PCIM 2026 din Nürnberg, Fraunhofer IAF a prezentat un prototip de încărcător bidirecțional DC, monofazat, destinat vehiculelor electrice și bazat pe modulele GaN dezvoltate în proiect. Acest modul extern oferă o putere bidirecțională de 3 kW, fiind conceput ca un dispozitiv mobil, compact și ușor, cu volum total de 8,3 litri și o greutate de 5,7 kg, inclusiv conectorii. Sistemul poate opera atât cu standardul CCS, cât și cu priză Schuko. Deși puterea maximă este sub cea a încărcătoarelor on-board obișnuite (11 sau 22 kW), avantajele mobilității, compacității și flexibilității sunt evidente mai ales pentru scenarii de utilizare în gospodării sau aplicații mobile.
Potrivit cercetătorilor, încărcătorul GaN4EmoBiL nu este o stație fixă de încărcare integrată direct în rețea, ci un modul electronic compact, care acționează ca invertor mobil. Aceasta înseamnă că spre deosebire de soluțiile convenționale V2G, ce implică wallbox-uri voluminoase cu conversie AC/DC integrată, noul sistem permite separarea și miniaturizarea întregii tehnologii de conversie bidirecțională.
Contextul european favorizează tot mai mult adoptarea tehnologiilor V2G și V2H, susținute de stimulente și politici publice care promovează reziliența rețelei și integrarea energiei din surse regenerabile. Soluții similare sunt dezvoltate în paralel de companii din Uniunea Europeană, fie pe bază de SiC – cu performanțe ridicate, dar prețuri mari, fie pe siliciu – cu limite privind eficiența. Principalul avantaj al abordării GaN4EmoBiL, dacă va fi dezvoltată la scară industrială, va fi reducerea considerabilă a costurilor și creșterea eficienței pentru segmentul de încărcare bidirecțională la 800 V, ceea ce ar putea accelera răspândirea acestor sisteme și pe piețe sensibile la preț, inclusiv România.
Impactul asupra pieței europene și implicit asupra pieței din România poate fi semnificativ – accesul la tehnologii de încărcare bidirecțională accesibile poate facilita integrarea vehiculelor electrice în rețelele inteligente, susținând atât utilizatorii casnici, cât și operatorii de sistem în gestionarea vârfurilor de consum sau surplusurilor din producția fotovoltaică. O adopție accelerată a acestor sisteme ar putea deveni un factor cheie pentru dezvoltarea infrastructurii eMobility din Europa Centrală și de Est în următorii ani.