U 2021. globalna prodaja električnih vozila činit će 9% ukupne prodaje putničkih automobila.
Da bi povećali taj broj, pored velikih ulaganja u nove poslovne krajolike kako bi se ubrzao razvoj, proizvodnja i promocija elektrifikacije, proizvođači automobila i dobavljači također muče glavu kako bi se pripremili za sljedeću generaciju komponenti vozila.
Primjeri uključuju solid-state baterije, aksijalne motore i električne sisteme od 800 volti koji obećavaju da će prepoloviti vrijeme punjenja, drastično smanjiti veličinu i cijenu baterije i poboljšati efikasnost pogona.
Do sada je samo nekoliko novih automobila koristilo sistem od 800 volti umjesto uobičajenih 400.
Modeli sa 800-voltnim sistemima 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 sistem od 800 volti.
Iz perspektive dobavljača komponenti za EV, arhitektura baterija od 800 volti će biti dominantna tehnologija do kraja 2020-ih, posebno kako se pojavljuju sve više posvećene 800-voltne potpuno električne platforme, kao što su Hyundai E-GMP i PPE od Volkswagen Grupa.
E-GMP modularnu električnu platformu Hyundai Motora obezbjeđuje Vitesco Technologies, kompanija za pogonske sisteme izdvojena iz Continental AG-a, kako bi obezbijedila 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 800-voltnim sistemima će postati češći", rekao je Dirk Kesselgruber, predsjednik GKN-ovog odjela za električne pogone, kompanije za razvoj tehnologije.GKN je također jedan od nekoliko Tier 1 dobavljača koji koriste ovu tehnologiju, isporučujući komponente kao što su električne osovine od 800 volti, s ciljem masovne proizvodnje 2025. godine.
On je rekao za Automotive News Europe: "Mislimo da će sistem od 800 volti postati mainstream. Hyundai je također dokazao da može biti jednako konkurentan po cijeni."
U Sjedinjenim Američkim Državama, Hyundai IQNIQ 5 počinje od 43.650 dolara, što je utemeljenije od prosječne cijene od 60.054 dolara za električna vozila u februaru 2022., i može ga prihvatiti više potrošača.
"800 volti je logičan sljedeći korak u evoluciji čisto električnih vozila," rekao je Alexander Reich, šef inovativne energetske elektronike u Vitesco-u, u intervjuu.
Pored isporuke 800-voltnih pretvarača za Hyundaijevu E-GMP modularnu električnu platformu, Vitesco je osigurao i druge velike ugovore, uključujući invertore za velikog sjevernoameričkog proizvođača automobila i dva vodeća električna vozila u Kini i Japanu.Dobavljač obezbjeđuje motor.
Segment električnih sistema od 800 volti raste brže nego što se očekivalo prije samo nekoliko godina, a kupci postaju 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 kineski luksuzni brend.
1. Zašto je 800 volti "logičan sljedeći korak"?
Koje su prednosti 800-voltnog sistema u poređenju sa postojećim sistemom od 400 volti?
Prvo, oni 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 efikasnost uz smanjenje ukupne težine.
Otmar Scharrer, viši potpredsjednik tehnologije elektrificiranih pogonskih sklopova u ZF-u, rekao je: "Cijena električnih vozila još nije na istom nivou kao benzinskih vozila, a manja baterija bi bila dobro rješenje. Također, imati vrlo veliku bateriju u mainstream kompaktni model kao što je Ioniq 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 1.000 kilometara."
Drugo, pošto viši naponi daju istu snagu sa manjom strujom, kablovi i žice se takođe 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 sistem upravljanja toplinom kako bi se osiguralo da baterija radi na optimalnoj temperaturi.
Konačno, kada je uparen sa novonastalom tehnologijom mikročipova od silicijum karbida, sistem od 800 volti može povećati efikasnost pogonskog sklopa do 5 procenata.Ovaj čip gubi malo energije prilikom prebacivanja i posebno je efikasan za regenerativno kočenje.
Budući da novi čipovi od silicijum karbida koriste manje čistog silicijuma, troškovi bi mogli biti niži i više čipova se može isporučiti automobilskoj industriji, rekli su dobavljači.Budući da druge industrije imaju tendenciju da koriste potpuno silikonske čipove, oni se takmiče s proizvođačima automobila na proizvodnoj liniji poluvodiča.
„U zaključku, razvoj sistema od 800 volti je ključan,“ zaključuje Kessel Gruber iz GKN-a.
2. 800-voltni raspored mreže stanica za punjenje
Evo još jednog pitanja: Većina postojećih stanica za punjenje je bazirana na sistemu od 400 volti, postoji li zaista prednost automobila koji koriste sistem od 800 volti?
Odgovor stručnjaka iz industrije je: da.Iako je vozilu potrebna infrastruktura za punjenje od 800 volti.
„Većina postojeće infrastrukture za brzo punjenje jednosmernom strujom namenjena 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 autoputu.
U Evropi, međutim, mreže za punjenje sistema od 800 volti su u porastu, a Ionity ima niz punjača na autoputu od 800 volti i 350 kilovata širom Evrope.
Ionity EU je partnerski projekat 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. godine Hyundai Motor se pridružio kao peti najveći dioničar.
„Punjač od 800 volti i 350 kilovata znači vreme punjenja na 100 kilometara od 5-7 minuta“, kaže Schaller iz ZF-a."To je samo šolja kafe."
"Ovo je zaista razorna tehnologija. Također će pomoći automobilskoj industriji da uvjeri više ljudi da prihvate električna vozila."
Prema nedavnom izvještaju Porschea, potrebno je oko 80 minuta da se doda 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, prelazak na više napone je neizbježan", zaključuje se u izvještaju.Porsche vjeruje da bi s naponom punjenja od 800 volti vrijeme palo na oko 15 minuta.
Punjenje je lako i brzo kao i punjenje gorivom - velika je šansa da će se to dogoditi.
3. Pioniri u konzervativnim industrijama
Ako je tehnologija od 800 volti zaista tako dobra, vrijedi se zapitati zašto su, s izuzetkom spomenutih modela, gotovo sva električna vozila i dalje bazirana na 400-voltnim sistemima, 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 naizmjenične 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 talas električnih vozila izgrađen je na komponentama razvijenim za plug-in hibride, koji su bili bazirani na 400-voltnim sistemima.
"Kada su svi na 400 volti, to znači da je to nivo napona koji je svuda dostupan u infrastrukturi", rekao je Schaller."Najpovoljnije je, odmah je dostupno. Tako da ljudi ne razmišljaju previše. Odmah se odlučilo."
Kessel Gruber smatra da je Porsche pionir 800-voltnog sistema jer se više fokusirao na performanse nego na praktičnost.
Porsche se usuđuje da preispita ono što je industrija prenijela iz prošlosti.Pita se: "Da li je ovo zaista najbolje rješenje?""Možemo li ga dizajnirati od nule?"To je ljepota biti proizvođač automobila visokih performansi.
Stručnjaci iz industrije su se složili da je samo pitanje vremena kada će na tržište doći još 800-voltnih EV.
Nema mnogo tehničkih izazova, ali delove 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.
"Sa Taycan i E-tron GT, imate vozilo sa vodećim performansama u klasi. Ioniq 5 je dokaz da je pristupačan porodični automobil moguć," zaključio je Kessel Gruber."Ako ovo nekoliko automobila može to učiniti, onda to može učiniti svaki automobil."
Vrijeme objave: Apr-19-2022