FFI-projekt 2013-2016 Kiselkarbidsensor för tillförlitligare och effektivare motorstyrning Ulf Thole, VD SenSiC AB Projektet genomförs med bidrag från Energimyndigheten The Swedish Energy Agency Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 1 av 9
Program Fordonsstrategisk Forskning och Innovation (FFI), Energi & Miljö Partners SenSiC AB (projektansvarig) Linköpings Universitet Chalmers Tekniska Högskola Avd. för sensorvetenskap KCK (KompetensCenter för Katalys) Scania CV AB Volvo Technology AB Projektstart 2013-03-01 (verklig 2013-09-01) Projekttid 3 år Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 2 av 9
Mål Vidareutveckla unik, svensk teknologi för en NOx-sensor för styrning/reglering av o dieselmotorer o efterbehandlingssystem för avgasrening som kan erbjuda förbättrad o tillförlitlighet och livslängd o kostnad Effektiv styrning med NOx-sensorer kan ge minskad bränsleförbrukning i tunga fordon o äldre fordon: 1 20 % o nya fordon 0,5 1,0 % Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 3 av 9
Företaget SenSiC develops and supplies gas sensors based on semiconductor SiC technology for direct detection of emissions in combustion gases Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 4 av 9
Grundteknologier Existerande sensor-chip av typen FET (transistor) på SiC (kiselkarbid) Vidareutvecklade material för detektering Metod att deponera de nya detekteringsmaterialen Modifierad sensorhylsa för att klara verifieringstester (vibration, temperatur ) Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 5 av 9
Relevans för FFI Energibesparing / Emissioner 1. NOx-mätning är nödvändig för att klara EuroVI och EuroVI+ emissionskrav 2. Alla fordon använder lambdasensorteknologi (ursprung 1970-talet) som för NOx bedöms inte kunna uppfylla marknadskrav på kostnad och tillförlitlighet 3. Motorns avgasreningsfunktion dimensioneras för att garantera lagkravsnivåer och en reduktion av marginaler i design pga tillförlitligare NOx-mätning ger då a. Lägre förbrukning av Adblue b. Lägre utsläpp av ammoniak c. Lägre bränsleförbrukning 4. Volvos och Scanias världsmarknadsandel av lastbilar/bussar är stor dvs potential till besparingar av energi och miljöeffekter är mycket omfattande Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 6 av 9
Fördelar SenSiC-teknologi 1. Problem som löses med denna typ av sensor a. Billigare att producera och mycket scalable b. Motstår termisk chock c. Kan kostnadseffektivt förses med flera gassensorer i samma sensorenhet 2. Unikhet a. Det finns i dag inga attraktiva alternativ till den för NOx otillräckliga lambdasensor-teknologin utöver den möjlighet som kiselkarbidsensorer erbjuder b. Det finns inga andra (kända) leverantörer av NOx kiselkarbidsensorer Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 7 av 9
SenSiC / U Thole / 2012-01-15 Tidplan Resultat Principiell tidplan med indikerade milstolpar (flera tidslinjer är i praktiken mera av löpande karaktär, milstolpar mera konkreta) År 1 År 2 År 3 Aktivitet Ansvar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Start Detekteringsmaterial - prover, mätning, analys, urval Processschema chip-integration Sensor-chip (från befintlig wafer) Beläggning sensorskikt på chip Testsensorenhet + testmjukvara, framtagning Testsensorsystem, komplett - lab-test, mtrl-analys Motortest, basfunktion - setup, test, dokumentation Motortest, livslängd prestanda+miljö - setup, test, dokumentation Evaluering, slutrapport CTH LiU SenSiC LiU SenSiC LiU Sca/Vol Sca/Vol Alla Milstolpar, förslag Klartför chipbeläggning (version 1) Klart för motortest 1 (version 1) Klartför chipbeläggning (version 2) Klart för motortest 2 (version 2) Motortester livslängd startat (version 2) Motortester livslängd avlutade (version 2) Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 8 av 9
Tack för uppmärksamheten! (Bild: Test av SenSiC NH3-sensor i avgasefterbehandlingssystem) Fordonskonferens Gbg 20141009 / Presentation SenSiC / U Thole Sida 9 av 9