Porsche produzirá o primeiro som automotivo do mundo com nitreto de gálio

A Porsche desenvolveu um sistema de áudio automotivo de alta fidelidade baseado em nitreto de gálio (GaN), material semicondutor que oferece eficiência e densidade de potência maiores que as do silício convencional. Segundo a fabricante, é o primeiro conjunto do tipo pronto para produção em série no mundo. A estreia está prevista para 2027, em um modelo ainda não revelado.

A tecnologia foi desenvolvida em parceria com a Universidade de Stuttgart e será aplicada inicialmente ao sistema de som surround Burmester 3D. Um chip de alto desempenho baseado em GaN fará a conversão de tensão necessária para alimentar o amplificador do subwoofer, de 400 watts.

Menos calor, menos alumínio

Transistores de GaN operam em frequências de comutação mais altas e têm perdas bem menores que as dos equivalentes de silício. Como geram menos calor, reduzem a necessidade de refrigeração: no projeto da Porsche, o dissipador ficou cerca de 20% mais leve, e componentes passivos, como capacitores e indutores, puderam encolher. O resultado é um amplificador mais compacto e leve, sem perda de potência.

Há também um efeito ambiental. De acordo com a empresa, a menor quantidade de alumínio no dissipador evita emissões de CO2 associadas à produção do metal, um processo intensivo em energia.

“O som em um Porsche é pura emoção”, afirmou Steffen Burosch, responsável por inovações em sistemas de áudio no centro de desenvolvimento da marca em Weissach, na Alemanha.

Do laboratório à linha de montagem

O nitreto de gálio ganhou escala nos anos 1990, com os LEDs azuis, e hoje aparece em produtos que vão de carregadores compactos de celular a satélites. A ideia de submetê-lo às condições de um carro esportivo surgiu na Porsche em meados de 2023. No primeiro semestre de 2024, especialistas da marca em áudio, semicondutores e sustentabilidade passaram a trabalhar com o Instituto de Sistemas Robustos de Semicondutores de Potência da Universidade de Stuttgart no primeiro protótipo do amplificador.

Na etapa seguinte, a montadora recorreu a um fabricante internacional de chips e a um parceiro de desenvolvimento de áudio, nenhum dos dois identificado, para transformar o protótipo em um componente apto à produção em série. A Porsche informou ter depositado pedidos de patente ligados às soluções do projeto.

A empresa avalia usos que vão além do som. Segundo Lars Heuken, responsável pela gestão estratégica de semicondutores, o GaN é indicado sempre que há conversão de energia, o que inclui os sistemas de alta tensão de esportivos elétricos. No campo do áudio, a fabricante afirma já estar definindo as próximas aplicações.