Dies wird durch die Nutzung dedizierter „V2X“-Sicherheitskommunikationskanäle in vernetzten Fahrzeugen der Zukunft ermöglicht. V2X (Vehicle-to-Everything) nutzt WLAN oder Mobilfunktechnologie, um die Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und der Verkehrsinfrastruktur zu erleichtern. Sollten Gesetze oder Sicherheitsstandards diese Technologie vorschreiben, wird V2X zum „digitalen Sicherheitsgurt“ der Zukunft.

Die beiden gängigsten V2X-Technologien, DSRC und C-V2X, benötigen unterschiedliche Hardware. DSRC basiert auf WLAN-Protokollen, während C-V2X 4G- oder 5G-Protokolle nutzt. Weltweit sind derzeit rund eine Million V2X-vernetzte Fahrzeuge unterwegs. Etwa die Hälfte des Marktes für V2X-vernetzte Fahrzeuge nutzt die C-V2X-Technologie, und die meisten dieser Fahrzeuge befinden sich in China.

IDTechEx prognostiziert einen signifikanten Marktwandel hin zur C-V2X-Technologie. Bis 2034 sollen über 90 % des Marktes auf 5G-basiertes C-V2X setzen. Haupttreiber dieser Entwicklung ist die Regulierung: In den beiden größten Fahrzeugmärkten der Welt, den USA und China, fördern staatliche Organisationen aktiv die Einführung von C-V2X. Indien, Korea und Japan werden voraussichtlich den von den USA und China gesetzten internationalen Trends folgen. Die Analyse von IDTechEx kommt zu dem Schluss, dass C-V2X als Technologie deutlich mehr Potenzial besitzt als DSRC, obwohl die DSRC-Technologie noch verbessert werden kann. Laut dem IDTechEx-Bericht „Software-Defined Vehicles, Connected Cars, and AI in Cars 2024-2034: Markets, Trends, and Forecasts“ werden allein in China bis 2034 jährlich 30 Millionen neue V2X-Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein, die meisten davon mit 5G-basierter C-V2X-Technologie.

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Welche verlustarmen Materialien werden die C-V2X-Fahrzeuge verwenden?

Da in den nächsten zehn Jahren zahlreiche C-V2X-Fahrzeuge in Betrieb genommen werden sollen, stellt sich die Frage: Welche Materialien werden für die 5G-Komponenten dieser Fahrzeuge verwendet? Schließlich sind die in 5G-Komponenten eingesetzten Materialien, insbesondere verlustarme Materialien, grundlegende technologische Elemente. 5G-Komponenten wie Filter und Antennen weisen hohe Übertragungsverluste auf. Hohe Übertragungsverluste führen zu einer schlechten Signalübertragung, was die Effektivität der 5G-Kommunikation stark einschränken würde. Die Reduzierung dieser Übertragungsverluste ist entscheidend für die Erweiterung der Reichweite der 5G-Technologie, auch in vernetzten Fahrzeugen. Daher ist es unerlässlich, die dielektrischen Eigenschaften der in 5G-Komponenten verwendeten Materialien zu optimieren.

Aus diesen Gründen werden verlustarme Materialien für C-V2X in vernetzten Fahrzeugen eine wichtige Rolle spielen. Tatsächlich könnten vernetzte Fahrzeuge zukünftig einen neuen Markt für verlustarme Materialien eröffnen. Daher lohnt es sich zu untersuchen, welche verlustarmen Materialien für den Markt der V2X-fähigen Fahrzeuge geeignet sind.

Der entscheidende Faktor für die Auswahl verlustarmer Materialien für 5G-V2X-Komponenten ist das Frequenzband, in dem V2X arbeitet. Die 5G-Telekommunikation nutzt zwei Frequenzbänder: Sub-6-GHz (3,5–7 GHz) und Millimeterwellen (24–71 GHz). Sub-6-GHz-5G ist das bisher am weitesten verbreitete 5G-Frequenzband und wird Prognosen zufolge bis 2022 78 % aller 5G-Netze ausmachen. Daher werden verlustarme Materialien für Sub-6-GHz-Anwendungen laut Schätzungen im IDTechEx-Bericht „Low-Loss Materials for 5G and 6G 2024–2034: Markets, Trends, Forecasts“ im Jahr 2024 voraussichtlich etwa zwei Drittel des Umsatzes im 5G-Markt generieren.


C-V2X fällt in den Sub-6-GHz-5G-Frequenzbereich und ist dem 5,9-GHz-Frequenzband zugeordnet. Im Jahr 2020 wies die US-amerikanische Federal Communications Commission (FCC) C-V2X den Frequenzbereich von 5,895 bis 5,925 GHz zu. Daher müssen für V2X verwendete 5G-Komponenten verlustarme Materialien nutzen, die für den Sub-6-GHz-Bereich geeignet sind. Da die Leistungsanforderungen im Sub-6-GHz-Bereich etwas höher sind als bei 4G, werden typischerweise verlustarme 4G-Materialien verwendet. Dazu gehören gängige Epoxid-Dielektrika wie FR-4 und Epoxid-basierte BT-Materialien, die, wie im IDTechEx-Bericht erwähnt, von zahlreichen Anbietern erhältlich sind. Weitere in 4G-Komponenten wie Antennen verwendete Materialien sind beispielsweise Polyimid, das auch in 4G-Antennen für Smartphones zum Einsatz kommt. Alternativ könnten verlustarme Materialien, die eine ausgewogene Leistung im Sub-6-GHz- und Millimeterwellenbereich bieten, wie modifiziertes Polyimid, Flüssigkristallpolymere und Kohlenwasserstoffe, für diesen Markt geeignet sein. Zu den Faktoren, die die Auswahl verlustarmer Materialien beeinflussen, gehören das Gleichgewicht zwischen dielektrischen Eigenschaften, Feuchtigkeitsaufnahme und Materialkosten. Daher ist es möglich, dass zukünftig mehrere verlustarme Materialien und Anbieter den Markt für V2X-Fahrzeuge beliefern werden.