Tel
0086-516-83913580
e-mail
[email protected]

800-voltni električni sustav—ključ za skraćivanje vremena punjenja novih energetskih vozila

U 2021. globalna prodaja električnih vozila činit će 9% ukupne prodaje osobnih automobila.

Kako bi povećali taj broj, uz velika ulaganja u nove poslovne krajolike kako bi ubrzali razvoj, proizvodnju i promicanje elektrifikacije, proizvođači automobila i dobavljači također muče glavu kako bi se pripremili za sljedeću generaciju komponenti vozila.

Primjeri uključuju solid-state baterije, motore s aksijalnim protokom i 800-voltne električne sustave koji obećavaju prepolovljenje vremena punjenja, drastično smanjenje veličine i cijene baterije te poboljšanje učinkovitosti pogona.

Do sada je samo nekoliko novih automobila koristilo sustav od 800 volti umjesto uobičajenih 400.

Modeli sa sustavima od 800 volti koji su već na tržištu su: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 i Kia EV6.Lucid Air limuzina koristi arhitekturu od 900 volti, iako stručnjaci iz industrije vjeruju da je tehnički sustav od 800 volti.

Iz perspektive dobavljača komponenti za EV, arhitektura baterija od 800 volti bit će dominantna tehnologija do kraja 2020-ih, pogotovo kako se sve više i više namjenske 800-voltne potpuno električne platforme pojavljuju, kao što su Hyundai E-GMP i PPE od Volkswagen grupacije.

Hyundai Motor E-GMP modularnu električnu platformu osigurava Vitesco Technologies, tvrtka za pogonske sklopove izdvojena iz Continental AG-a, kako bi osigurala 800-voltne pretvarače;Volkswagen Group PPE je arhitektura baterija od 800 volti koju su zajednički razvili Audi i Porsche.Modularna platforma za električna vozila.

"Do 2025. modeli sa sustavima od 800 volti postat će češći", rekao je Dirk Kesselgruber, predsjednik GKN-ovog odjela za električne pogone, tvrtke za razvoj tehnologije.GKN je također jedan od nekoliko Tier 1 dobavljača koji koriste tu tehnologiju, isporučujući komponente kao što su električne osovine od 800 volti, s ciljem masovne proizvodnje 2025. godine.

On je za Automotive News Europe rekao: "Mislimo da će sustav od 800 volti postati mainstream. Hyundai je također dokazao da može biti jednako konkurentan po cijeni."

U Sjedinjenim Državama, Hyundai IQNIQ 5 počinje od 43.650 USD, što je utemeljenije od prosječne cijene od 60.054 USD za električna vozila u veljači 2022., a može ga prihvatiti više potrošača.

"800 volti je logičan sljedeći korak u evoluciji čistih električnih vozila," rekao je Alexander Reich, voditelj inovativne energetske elektronike u Vitescou, u intervjuu.

Uz isporuku 800-voltnih pretvarača za Hyundaijevu E-GMP modularnu električnu platformu, Vitesco je osigurao i druge velike ugovore, uključujući pretvarače za velikog sjevernoameričkog proizvođača automobila i dva vodeća električna vozila u Kini i Japanu.Dobavljač osigurava motor.

Segment električnih sustava od 800 volti raste brže nego što se očekivalo prije samo nekoliko godina, a kupci su sve jači, rekao je putem e-pošte Harry Husted, glavni tehnološki direktor u američkom dobavljaču autodijelova BorgWarner.interes.Dobavljač je također dobio neke narudžbe, uključujući integrirani pogonski modul za kinesku luksuznu marku.

图2

1. Zašto je 800 volti "logičan sljedeći korak"?

 

Koje su prednosti 800-voltnog sustava u usporedbi s postojećim sustavom od 400 volti?

Prvo, mogu isporučiti istu snagu uz nižu struju.Povećajte vrijeme punjenja za 50% uz istu veličinu baterije.

Kao rezultat toga, baterija, najskuplja komponenta u električnom vozilu, može se smanjiti, povećavajući učinkovitost uz smanjenje ukupne težine.

Otmar Scharrer, viši potpredsjednik tehnologije elektrificiranih pogonskih sklopova u ZF-u, rekao je: "Cijena električnih vozila još nije na istoj razini kao benzinskih vozila, a manja baterija bila bi dobro rješenje. Također, imati vrlo veliku bateriju u mainstream kompaktni model poput Ioniqa 5 sam po sebi nema smisla.”

"Udvostručavanjem napona i iste struje, automobil može dobiti dvostruko više energije", rekao je Reich."Ako je vrijeme punjenja dovoljno brzo, električni automobil možda neće morati trošiti vrijeme na domet od 1000 kilometara."

Drugo, budući da viši naponi daju istu snagu uz manju struju, kabeli i žice također se mogu učiniti manjim i lakšim, smanjujući potrošnju skupog i teškog bakra.

Izgubljena energija će se također smanjiti u skladu s tim, što će rezultirati boljom izdržljivošću i poboljšanim motornim performansama.I nije potreban složen sustav upravljanja toplinom kako bi se osiguralo da baterija radi na optimalnoj temperaturi.

Konačno, kada je uparen s novonastalom tehnologijom mikročipa od silicij karbida, sustav od 800 volti može povećati učinkovitost pogonskog sklopa do 5 posto.Ovaj čip gubi malo energije prilikom prebacivanja i posebno je učinkovit za regenerativno kočenje.

Budući da novi čipovi od silicij karbida koriste manje čistog silicija, cijena bi mogla biti niža i više čipova se može isporučiti automobilskoj industriji, rekli su dobavljači.Budući da druge industrije obično koriste silikonske čipove, natječu se s proizvođačima automobila na proizvodnoj liniji poluvodiča.

"U zaključku, razvoj 800-voltnih sustava je ključan", zaključuje Kessel Gruber iz GKN-a.

 

2. Izgled mreže stanica za punjenje od 800 volti

 

Evo još jednog pitanja: Većina postojećih punionica temelji se na 400-voltnom sustavu, postoji li doista prednost za automobile koji koriste 800-voltni sustav?

Odgovor stručnjaka iz industrije je: da.Iako je za vozilo potrebna infrastruktura za punjenje od 800 volti.

"Većina postojeće infrastrukture za brzo punjenje istosmjernom strujom namijenjena je vozilima od 400 volti", rekao je Hursted."Da bismo postigli brzo punjenje od 800 volti, potrebna nam je najnovija generacija visokonaponskih, DC brzih punjača velike snage."

To nije problem za kućno punjenje, ali do sada su najbrže javne mreže za punjenje u SAD-u ograničene.Reich smatra da je problem još teži za stanice za punjenje na autocestama.

U Europi, međutim, mreže za punjenje sustava od 800 volti su u porastu, a Ionity ima niz punjača na autocestama od 800 volti i 350 kilovata diljem Europe.

Ionity EU je partnerski projekt više proizvođača automobila za mrežu stanica za punjenje velikih snaga za električna vozila, koji su osnovali BMW Group, Daimler AG, Ford Motor i Volkswagen.2020. Hyundai Motor se pridružio kao peti najveći dioničar.

"Punjač od 800 volti i 350 kilovata znači vrijeme punjenja na 100 kilometara od 5-7 minuta", kaže Schaller iz ZF-a.– To je samo šalica kave.

"Ovo je uistinu razorna tehnologija. Također će pomoći automobilskoj industriji da uvjeri više ljudi da prihvate električna vozila."

Prema nedavnom izvješću Porschea, potrebno je oko 80 minuta za dodavanje 250 milja dometa u tipičnoj elektrani od 50 kW, 400 V;40 minuta ako je 100kW;ako hlađenje utikača za punjenje (troškovi, težina i složenost), što može dodatno smanjiti vrijeme na 30 minuta.

"Stoga, u potrazi za postizanjem bržeg punjenja, prijelaz na više napone je neizbježan", zaključuje se u izvješću.Porsche vjeruje da bi s naponom punjenja od 800 volti vrijeme palo na oko 15 minuta.

Punjenje je jednostavno i brzo kao i punjenje gorivom - velika je šansa da će se to dogoditi.

图3

3. Pioniri u konzervativnim industrijama

 

Ako je 800-voltna tehnologija doista tako dobra, vrijedi se zapitati zašto su, s iznimkom spomenutih modela, gotovo sva električna vozila još uvijek bazirana na 400-voltnim sustavima, čak i tržišni lideri Tesla i Volkswagen.?

Schaller i drugi stručnjaci razloge pripisuju "pogodnosti" i "biti industrija na prvom mjestu".

Tipična kuća koristi 380 volti trofazne izmjenične struje (stopa napona je zapravo raspon, a ne fiksna vrijednost), tako da kada su proizvođači automobila počeli uvoditi plug-in hibride i čisto električna vozila, infrastruktura za punjenje je već bila tu.A prvi val električnih vozila izgrađen je na komponentama razvijenim za plug-in hibride, koji su se temeljili na 400-voltnim sustavima.

"Kada su svi na 400 volti, to znači da je to razina napona koja je svugdje dostupna u infrastrukturi", rekao je Schaller."Najpovoljnije je, odmah je dostupno. Tako da ljudi ne razmišljaju previše. Odmah odlučili."

Kessel Gruber smatra da je Porsche pionir 800-voltnog sustava jer se više usredotočio na performanse nego na praktičnost.

Porsche se usuđuje ponovno procijeniti ono što je industrija prenijela iz prošlosti.Pita se: "Je li ovo stvarno najbolje rješenje?""Možemo li ga dizajnirati od nule?"To je ljepota biti proizvođač automobila visokih performansi.

Stručnjaci iz industrije složili su se da je samo pitanje vremena kada će više 800-voltnih EV-a doći na tržište.

Nema puno tehničkih izazova, ali dijelove treba razviti i validirati;cijena može biti problem, ali s razmjerom, manjim ćelijama i manje bakra, niska cijena će uskoro doći.

Volvo, Polestar, Stellantis i General Motors već su izjavili da će budući modeli koristiti tu tehnologiju.

Volkswagen grupa planira lansirati niz automobila na svojoj 800-voltnoj PPE platformi, uključujući novi Macan i karavan baziran na novom konceptu A6 Avant E-tron.

Brojni kineski proizvođači automobila također su najavili prelazak na arhitekturu od 800 volti, uključujući Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD i Lotus u vlasništvu Geelyja.

"Uz Taycan i E-tron GT imate vozilo s vodećim performansama u klasi. Ioniq 5 je dokaz da je moguć obiteljski automobil po pristupačnoj cijeni", zaključio je Kessel Gruber."Ako to može ovih nekoliko automobila, onda to može učiniti svaki automobil."


Vrijeme objave: 19. travnja 2022