Cuando explicamos qué son los semiconductores y para qué sirven, usualmente hacemos un listado de todas las cosas de nuestro día a día que necesitan chips para poder funcionar. El móvil, el microondas, el ordenador… incluso alguna sartén moderna.
En este listado se encuentra el lugar donde muchos pasan varias horas del día, aguantando atascos, camino al trabajo, a clase o llevando a los niños al colegio. Por supuesto, hablamos del coche.
Los coches modernos dependen en gran medida de los chips, contando cada uno con entre 1.000 y 3.000 de estos pequeños circuitos. Tanto es así, que ya hemos podido experimentar la influencia del sector de los semiconductores en el automovilístico. La crisis de suministro de semiconductores iniciada en 2020 paralizó temporalmente la producción de automóviles, llegando a provocar cierres de algunas fábricas, aumentando los costes de producción (y consecuentemente los precios de coches nuevos, pero también de ocasión), y provocando numerosas pérdidas en los trabajadores.
La gran demanda de semiconductores en automoción se debe a que se han convertido en uno de sus pilares estratégicos al permitirle desarrollar increíbles avances tecnológicos, los cuales trataremos en este artículo.
¿Qué hacen realmente los chips de potencia?
Algunos ejemplos típicos de chips en los coches son los utilizados en climatización, sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), airbags, sistema antibloqueo de frenos (ABS) o, incluso, el que permite que desbloqueemos las puertas desde la distancia. Sin embargo, el papel de estas pequeñas piezas va mucho más allá de encender, medir o avisar.
Si alguna vez has buscado “chip de potencia” para un coche, probablemente hayas encontrado talleres que prometen unos cuantos caballos extra reprogramando la centralita. Pero, en la industria de los semiconductores, la electrónica de potencia es otra cosa (y bastante más interesante): son los componentes encargados de mover la energía dentro del vehículo, decidiendo cuánta llega a cada sistema, en qué forma y en qué momento.
Si los procesadores son el cerebro del coche, los chips de potencia son su músculo. Su pieza clave es el transistor de potencia, que funciona como un interruptor capaz de abrirse y cerrarse miles de veces por segundo. Combinando esas conmutaciones se puede transformar la corriente continua en alterna, subir o bajar la tensión o regular con precisión la energía que recibe un motor.
En un coche eléctrico, el ejemplo más claro es el inversor de tracción, que convierte la corriente continua de la batería en la corriente alterna que necesita el motor. Y funciona también en sentido contrario: al frenar, el motor actúa como generador y el inversor devuelve parte de esa energía a la batería. Es lo que se conoce como frenada regenerativa.
Pero no es el único. Cuando cargamos el coche en casa o en un punto de corriente alterna, el cargador embarcado transforma la corriente de la red en corriente continua para la batería y el convertidor DC-DC reduce la alta tensión de la batería principal (habitualmente, 400 u 800 voltios) a los 12 o 48 voltios con los que funcionan las luces, la pantalla o los elevalunas.
Tampoco hace falta un coche eléctrico para encontrar electrónica de potencia. Los coches de combustión también la utilizan en sistemas como el start-stop, las hibridaciones ligeras de 48 voltios, las bombas y ventiladores eléctricos o la dirección asistida eléctrica, de la que hablaremos más adelante.
La gran ventaja de estos sistemas es la eficiencia: cada pérdida de energía que se evita se traduce en más autonomía o menos consumo. Eso sí, trabajan con tensiones y corrientes elevadas y generan calor, por lo que deben diseñarse con mucho cuidado y acompañarse de sistemas de refrigeración que garanticen su fiabilidad durante toda la vida del vehículo.
Los chips hacen que se pueda conducir “hasta con los ojos cerrados”
Si la electrónica de potencia es el músculo del coche, todavía nos falta hablar de su sistema nervioso: los chips que le permiten percibir lo que ocurre a su alrededor y decidir cómo reaccionar. Y aquí es donde la rápida expansión de la inteligencia artificial abre un universo de posibilidades inexploradas.
Una de esas posibilidades, aunque no es completamente nueva, sí se ha podido perfeccionar gracias a lo que se conoce como “IA física”. Hablamos de coches autónomos.
Pero primero, ¿qué es la IA física?
La IA física no solo procesa datos como la IA tradicional, sino que utiliza visión, sonido y tacto para obtener información, tomar decisiones y adaptarse a cambios a tiempo real. Sus respuestas tienen lugar a través de un cuerpo físico.
Un coche autónomo es, en esencia, un vehículo capaz de observar su entorno, interpretar lo que sucede, tomar decisiones y actuar sobre la dirección, el acelerador y los frenos sin intervención constante de una persona, dentro de los límites para los que ha sido diseñado.
Como explica NVIDIA, la llegada de los robotaxis supone uno de los ejemplos más visibles de la llamada inteligencia artificial física: sistemas que no se limitan a analizar información, sino que interactúan con el mundo real.
Lo interesante es que esta capacidad no depende únicamente de la inteligencia artificial. Detrás hay una compleja combinación de sensores, procesadores, microcontroladores y sistemas electrónicos que hacen posible que el vehículo transforme la información del entorno en movimientos reales.
Todo empieza por los sentidos del vehículo, y cada uno de ellos se apoya en un tipo distinto de semiconductor. Las cámaras utilizan sensores de imagen CMOS, chips que convierten la luz en señales eléctricas y permiten reconocer señales de tráfico, carriles o peatones. El radar emplea chips de radiofrecuencia que emiten ondas (habitualmente, en la banda de 77 GHz) y analizan su rebote para calcular la distancia y la velocidad de otros objetos, incluso con lluvia o niebla.
El LiDAR, por su parte, combina emisores láser y fotodetectores para medir el tiempo que tarda la luz en volver y construir un mapa tridimensional del entorno. A ellos se suman los sensores de ultrasonidos, útiles en maniobras a baja velocidad, y los sensores inerciales MEMS (acelerómetros y giróscopos) que, junto con la navegación por satélite, ayudan al coche a saber dónde está y cómo se mueve.
Ninguno de estos sentidos es suficiente por sí solo. La cámara distingue colores y formas, pero sufre con poca luz; el radar no se deja engañar por la niebla, pero ofrece menos detalle. Por eso el vehículo combina la información de todos ellos en lo que se conoce como fusión de sensores.
Interpretar continuamente semejante volumen de datos y decidir cómo actuar requiere procesadores de alto rendimiento. Aquí entran en juego los sistemas en chip (SoC) que integran CPU, GPU y aceleradores especializados para inteligencia artificial, acompañados de memorias capaces de mover grandes cantidades de información a gran velocidad.
Estos semiconductores permiten ejecutar modelos de IA capaces de identificar objetos, estimar trayectorias, predecir movimientos y seleccionar maniobras de conducción.
Todo ello exige procesar datos en tiempo real. Cuanto menor sea la latencia entre la detección de un peligro y la respuesta del vehículo, más margen tendrá el sistema para actuar.
Una vez tomada la decisión, queda lo más delicado: convertirla en un movimiento real. El ordenador central no gira el volante ni pisa el freno por sí mismo, sino que envía sus órdenes (por ejemplo, el ángulo de giro o la deceleración deseada) a través de las redes de comunicación del vehículo a las unidades de control electrónico (ECU) de cada sistema.
Cada una de esas ECU contiene un microcontrolador que ejecuta, de forma continua, los algoritmos de control: compara lo que se le ha pedido con lo que miden sus propios sensores y calcula cuánta fuerza debe aplicarse. Esa orden llega a una etapa de potencia, formada por circuitos de control de puerta (drivers) y transistores, que alimenta el motor eléctrico de la dirección asistida o el actuador que genera la presión de frenado. Son esos motores y actuadores los que, finalmente, orientan las ruedas o detienen el vehículo.
Como un fallo en esta cadena puede tener consecuencias graves, estos sistemas se diseñan conforme a normas de seguridad funcional como la ISO 26262 y suelen incluir redundancia, es decir, circuitos duplicados capaces de tomar el relevo si algo falla.
Los semiconductores están presentes en toda la cadena: desde el sensor que detecta un objeto hasta el circuito que ayuda a ejecutar la maniobra.
En definitiva, el automóvil autónomo es uno de los mejores ejemplos de cómo los semiconductores permiten llevar la inteligencia artificial al mundo físico. No basta con que un vehículo reconozca un semáforo o un peatón: debe interpretar la situación, anticipar lo que puede ocurrir y transformar una decisión informática en una acción segura sobre la carretera.
Y todo ese proceso comienza, se desarrolla y termina apoyándose en chips.
¿Qué será lo siguiente? ¿Coches voladores?
Tras años formando parte del imaginario colectivo futurístico, parecía que casi todas las generaciones habíamos aceptado que los coches voladores no sería algo que llegarían a ver nuestros ojos. Y sin embargo, aunque no disponibles para el uso cotidiano, ya contamos con algunos modelos parecidos.
La novedad más hablada recientemente es el nuevo Tesla Roadster, un superdeportivo eléctrico presentado en octubre de 2026 que, en sus versiones más extremas, incorpora tecnologías desarrolladas junto a SpaceX, como propulsores de gas frío, además de un sistema capaz de generar una elevada fuerza de succión bajo el automóvil. Elon Musk ha situado el inicio de la producción en 2028, aunque por ahora es un objetivo y el vehículo todavía se encuentra en desarrollo.
Alcanzar velocidades tan elevadas en tan poco tiempo es, ante todo, un logro de ingeniería mecánica y eléctrica, en el que intervienen los motores, la batería, el peso, la aerodinámica y el agarre de los neumáticos. Aun así, en esa cadena hay un componente en el que los semiconductores son protagonistas.
Se trata del inversor de tracción, del que ya hablamos al principio. Este dispositivo utiliza transistores de potencia para transformar la corriente continua de la batería en corriente alterna controlada, adecuada para los motores de corriente alterna, que son los más habituales en los vehículos eléctricos actuales (los motores de corriente continua, menos frecuentes en tracción, se gobiernan con otro tipo de convertidores). Mediante conmutaciones electrónicas muy rápidas, el inversor regula la intensidad, frecuencia y fases de las corrientes suministradas al motor.
No existe un único tipo de transistor para esta tarea. Durante años, los inversores han utilizado sobre todo IGBT de silicio, que hoy conviven con los MOSFET de carburo de silicio (SiC) y, en algunas aplicaciones, con transistores de nitruro de galio (GaN). Cada tecnología tiene sus puntos fuertes: el SiC se ha extendido en los inversores de tracción de alta tensión, mientras que el GaN destaca en convertidores compactos que trabajan a frecuencias muy altas, como algunos cargadores embarcados. En este artículo nos centraremos en el SiC.
El carburo de silicio resulta especialmente interesante en tracción porque permite fabricar dispositivos capaces de soportar elevadas tensiones, reducir determinadas pérdidas energéticas y mejorar la eficiencia del sistema.
¿Y la respuesta prácticamente inmediata al acelerador? Tiene más que ver con la naturaleza del propio sistema eléctrico: la energía llega al motor a través de cables, sin depender de una compleja sucesión de procesos mecánicos, y el motor eléctrico entrega par desde parado. La electrónica de potencia no crea esa rapidez, pero permite aprovecharla, ajustando con precisión el par que producen los motores.
Eso no significa que los chips generen por sí mismos la aceleración: controlan el suministro de energía a unos motores cuya potencia, junto con la batería, la transmisión y el agarre de los neumáticos, determina las prestaciones.
Tampoco se trata de una tecnología nueva. Los vehículos eléctricos e híbridos de los años noventa, como el GM EV1 (1996) o el primer Toyota Prius (1997), ya utilizaban inversores para controlar sus motores. Lo que ha cambiado son los materiales y la escala: en 2018, el Tesla Model 3 se convirtió en uno de los primeros coches fabricados en serie con un inversor basado en módulos de SiC, suministrados por STMicroelectronics.
Pero la velocidad queda en segundo plano ante la novedad más llamativa de la versión presentada en octubre de 2026: su sistema de ventiladores eléctricos y sellado bajo el vehículo.
Su funcionamiento consiste en extraer aire de debajo del automóvil para reducir la presión en esa zona. La diferencia de presión produce una fuerza que empuja el vehículo contra el suelo. Tesla afirma que este sistema puede generar una fuerza de succión suficiente para mantener el automóvil boca abajo, incluso cuando está detenido.
El principio es puramente aerodinámico y, de hecho, la competición ya lo exploró en los años setenta con los llamados fan cars, como el Chaparral 2J. Lo que aportan hoy los semiconductores es el control.
Los ventiladores se mueven gracias a motores eléctricos alimentados por su propia electrónica de potencia, mientras que los microcontroladores regulan su velocidad y coordinan las superficies aerodinámicas activas, como el alerón trasero.
De esta manera, la electrónica permite controlar la fuerza de succión y adaptar el comportamiento aerodinámico del automóvil a diferentes situaciones.
Tesla también ha presentado versiones del Roadster con propulsores de gas frío, una tecnología distinta de la propulsión eléctrica convencional, que la marca reserva a sus variantes más radicales y de producción limitada.
En vez de depender exclusivamente de la adherencia de las ruedas, estos dispositivos expulsan gas a presión para generar empuje mediante el principio de acción y reacción. De nuevo, la física es mecánica, pero los actuadores que abren y cierran el paso del gas son eléctricos y permiten correcciones muy rápidas.
Otra innovación destacada es el sistema steer-by-wire, o dirección por cable.
En un sistema convencional, el conductor gira el volante y una conexión mecánica transmite el movimiento a las ruedas. Desde finales de los años ochenta, además, muchos coches incorporan dirección asistida eléctrica (EPS): la conexión mecánica se mantiene, pero un motor eléctrico, gobernado por una centralita, ayuda al conductor a girar. Hoy está presente en la mayoría de los coches nuevos y es la base sobre la que funcionan, por ejemplo, los asistentes de mantenimiento de carril.
La dirección por cable da un paso más y elimina esa conexión mecánica. El movimiento del volante se interpreta mediante sensores y señales eléctricas, y un sistema de control procesa esas señales y ordena actuar a los motores encargados de orientar las ruedas. Esto permite adaptar electrónicamente la respuesta de la dirección a diferentes velocidades y condiciones. Tesla ya utiliza esta tecnología en el Cybertruck.
Los semiconductores cumplen tres funciones fundamentales: captar el movimiento mediante sensores, procesar las órdenes con microcontroladores y regular los actuadores eléctricos mediante circuitos de potencia.
El Tesla Roadster permite mostrar una evolución importante en la industria del automóvil: los semiconductores han dejado de utilizarse únicamente para funciones auxiliares y se han convertido en elementos fundamentales para controlar el comportamiento dinámico del vehículo.
¿El futuro de los automóviles ya está aquí?
Mientras seguimos esperando algunas de esas promesas de la ciencia ficción, otras ya empiezan a hacerse realidad.
Pero detrás de cada avance hay un protagonista que rara vez aparece en los anuncios de automóviles: los semiconductores. Desde los chips que permiten a un vehículo interpretar su entorno hasta los transistores que regulan la energía de sus motores, la evolución del automóvil está cada vez más ligada a los avances de la microelectrónica.
Y aunque todavía no sabemos si algún día iremos volando al trabajo, quizá la pregunta ya no sea hasta dónde podrán llegar los coches del futuro, sino hasta dónde nos permitirán llegar los semiconductores.
