Tālr
0086-516-83913580
E-pasts
[email protected]

800 voltu elektriskā sistēma — atslēga jaunu enerģijas transportlīdzekļu uzlādes laika saīsināšanai

2021. gadā globālie EV pārdošanas apjomi veidos 9% no kopējā vieglo automašīnu pārdošanas apjoma.

Lai palielinātu šo skaitu, automobiļu ražotāji un piegādātāji ne tikai investē jaunās uzņēmējdarbības vidēs, lai paātrinātu elektrifikācijas izstrādi, ražošanu un veicināšanu, bet arī strādā, lai sagatavotos nākamās paaudzes transportlīdzekļu komponentiem.

Piemēri ir cietvielu akumulatori, aksiālās plūsmas motori un 800 voltu elektriskās sistēmas, kas sola uz pusi samazināt uzlādes laiku, krasi samazināt akumulatora izmēru un izmaksas, kā arī uzlabot piedziņas efektivitāti.

Līdz šim tikai dažas jaunas automašīnas ir izmantojušas 800 voltu sistēmu parasto 400 vietā.

Tirgū jau esošie modeļi ar 800 voltu sistēmām ir: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 un Kia EV6.Lucid Air limuzīns izmanto 900 voltu arhitektūru, lai gan nozares eksperti uzskata, ka tehniski tā ir 800 voltu sistēma.

No EV komponentu piegādātāju viedokļa 800 voltu akumulatoru arhitektūra būs dominējošā tehnoloģija 2020. gadu beigās, jo īpaši tāpēc, ka arvien vairāk parādīsies īpašas 800 voltu arhitektūras pilnībā elektriskas platformas, piemēram, Hyundai E-GMP un PPE. Volkswagen grupa.

Hyundai Motor E-GMP modulāro elektrisko platformu nodrošina Vitesco Technologies, spēka piedziņas uzņēmums, kas atdalīts no Continental AG, lai nodrošinātu 800 voltu invertorus;Volkswagen Group PPE ir 800 voltu akumulatora arhitektūra, ko kopīgi izstrādājuši Audi un Porsche.Modulāra elektriskā transportlīdzekļa platforma.

"Līdz 2025. gadam modeļi ar 800 voltu sistēmām kļūs arvien izplatītāki," sacīja Dirks Keselgrubers, tehnoloģiju izstrādes uzņēmuma GKN elektriskās piedziņas nodaļas prezidents.GKN ir arī viens no vairākiem 1. līmeņa piegādātājiem, kas izmanto šo tehnoloģiju, piegādājot tādus komponentus kā 800 voltu elektriskās asis, lai 2025. gadā sāktu masveida ražošanu.

Viņš teica Automotive News Europe: "Mēs domājam, ka 800 voltu sistēma kļūs par galveno. Hyundai ir arī pierādījis, ka tā var būt vienlīdz konkurētspējīga cenas ziņā."

Amerikas Savienotajās Valstīs Hyundai IQNIQ 5 cena ir sākot no 43 650 USD, kas ir vairāk pamatota nekā vidējā elektrisko transportlīdzekļu cena 60 054 USD 2022. gada februārī, un to var pieņemt vairāk patērētāju.

"800 volti ir loģisks nākamais solis tīru elektrisko transportlīdzekļu attīstībā," intervijā sacīja Aleksandrs Reihs, Vitesco novatoriskās jaudas elektronikas vadītājs.

Papildus 800 voltu invertoru piegādei Hyundai E-GMP modulārajai elektriskajai platformai Vitesco ir noslēdzis citus nozīmīgus līgumus, tostarp invertorus lielam Ziemeļamerikas autoražotājam un diviem vadošajiem EV Ķīnā un Japānā.Piegādātājs nodrošina motoru.

800 voltu elektrisko sistēmu segments aug ātrāk, nekā gaidīts tikai pirms dažiem gadiem, un klienti kļūst arvien spēcīgāki, e-pastā sacīja Harijs Husteds, ASV auto detaļu piegādātāja BorgWarner galvenais tehnoloģiju speciālists.interese.Piegādātājs ir arī ieguvis dažus pasūtījumus, tostarp integrētu piedziņas moduli Ķīnas luksusa zīmolam.

图2

1. Kāpēc 800 volti ir "loģisks nākamais solis"?

 

Kādas ir 800 voltu sistēmas galvenās iezīmes salīdzinājumā ar esošo 400 voltu sistēmu?

Pirmkārt, tie var nodrošināt tādu pašu jaudu ar mazāku strāvu.Palieliniet uzlādes laiku par 50%, izmantojot tādu pašu akumulatora izmēru.

Rezultātā akumulatoru, kas ir visdārgākā elektriskā transportlīdzekļa sastāvdaļa, var samazināt, palielinot efektivitāti, vienlaikus samazinot kopējo svaru.

Otmars Šarrers, ZF elektrificēto spēka piedziņas tehnoloģiju vecākais viceprezidents, sacīja: "Elektrotransportlīdzekļu izmaksas vēl nav tādā pašā līmenī kā benzīna transportlīdzekļiem, un mazāks akumulators būtu labs risinājums. Turklāt ļoti liels akumulators vispārpieņemtam kompaktajam modelim, piemēram, Ioniq 5, pats par sevi nav jēgas.

"Divkāršojot spriegumu un tādu pašu strāvu, automašīna var iegūt divreiz vairāk enerģijas," sacīja Reihs."Ja uzlādes laiks ir pietiekami ātrs, elektromobilim, iespējams, nav jātērē laiks, lai sasniegtu 1000 kilometrus."

Otrkārt, tā kā augstāks spriegums nodrošina tādu pašu jaudu ar mazāku strāvu, kabeļus un vadus var arī padarīt mazākus un vieglākus, samazinot dārgā un smagā vara patēriņu.

Arī zaudētā enerģija tiks attiecīgi samazināta, tādējādi uzlabojot izturību un uzlabojot motora veiktspēju.Un nav nepieciešama sarežģīta siltuma vadības sistēma, lai nodrošinātu akumulatora darbību optimālā temperatūrā.

Visbeidzot, apvienojot to ar jauno silīcija karbīda mikroshēmu tehnoloģiju, 800 voltu sistēma var palielināt spēka piedziņas efektivitāti līdz pat 5 procentiem.Šī mikroshēma zaudē maz enerģijas pārslēgšanas laikā un ir īpaši efektīva reģeneratīvai bremzēšanai.

Tā kā jaunajās silīcija karbīda mikroshēmās tiek izmantots mazāk tīra silīcija, izmaksas varētu būt zemākas un automobiļu rūpniecībai var piegādāt vairāk mikroshēmu, sacīja piegādātāji.Tā kā citas nozares mēdz izmantot tikai silīcija mikroshēmas, tās konkurē ar autoražotājiem pusvadītāju ražošanas līnijā.

"Noslēgumā jāsaka, ka 800 voltu sistēmu attīstība ir ļoti svarīga," secina GKN Kessels Grubers.

 

2. 800 voltu uzlādes stacijas tīkla izkārtojums

 

Šeit ir vēl viens jautājums: lielākā daļa esošo uzlādes staciju ir balstītas uz 400 voltu sistēmu, vai tiešām ir priekšrocības automašīnām, kuras izmanto 800 voltu sistēmu?

Nozares ekspertu atbilde ir: jā.Lai gan transportlīdzeklim ir nepieciešama 800 voltu uzlādes infrastruktūra.

"Lielākā daļa esošās līdzstrāvas ātrās uzlādes infrastruktūras ir paredzēta 400 voltu transportlīdzekļiem," sacīja Hērsteds."Lai panāktu 800 voltu ātru uzlādi, mums ir nepieciešami jaunākās paaudzes augstsprieguma, lieljaudas līdzstrāvas ātrie lādētāji."

Tā nav problēma mājas uzlādei, taču līdz šim ātrākie publiskie uzlādes tīkli ASV ir ierobežoti.Reihs domā, ka problēma ir vēl grūtāka lielceļu uzlādes stacijām.

Tomēr Eiropā 800 voltu sistēmu uzlādes tīkli pieaug, un Ionity ir vairāki 800 voltu un 350 kilovatu uzlādes punkti uz šosejas visā Eiropā.

Ionity EU ir vairāku autoražotāju partnerības projekts elektrisko transportlīdzekļu lieljaudas uzlādes staciju tīklam, ko dibināja BMW grupa, Daimler AG, Ford Motor un Volkswagen.2020. gadā Hyundai Motor pievienojās kā piektais lielākais akcionārs.

"800 voltu, 350 kilovatu lādētājs nozīmē 100 kilometru uzlādes laiku 5-7 minūtes," saka ZF Schaller."Tā ir tikai tase kafijas."

"Šī patiešām ir graujoša tehnoloģija. Tā arī palīdzēs automobiļu rūpniecībai pārliecināt vairāk cilvēku izmantot elektriskos transportlīdzekļus."

Saskaņā ar jaunāko Porsche ziņojumu, parastā 50 kW, 400 V spēkstacijā 250 jūdžu attāluma pievienošana aizņem apmēram 80 minūtes;40 minūtes, ja tā ir 100 kW;ja lādēšanas kontaktdakša atdzesē (izmaksas, svars un sarežģītība), kas var vēl vairāk samazināt laiku līdz 30 minūtēm.

"Tāpēc, cenšoties panākt lielāku uzlādes ātrumu, pāreja uz augstāku spriegumu ir neizbēgama," secināts ziņojumā.Porsche uzskata, ka ar 800 voltu uzlādes spriegumu laiks samazinātos līdz aptuveni 15 minūtēm.

Uzlādēšana tikpat vienkārša un ātra kā degvielas uzpildīšana — pastāv liela iespēja, ka tā arī notiks.

图3

3. Konservatīvo nozaru pionieri

 

Ja 800 voltu tehnoloģija patiešām ir tik laba, ir vērts jautāt, kāpēc, izņemot iepriekš minētos modeļus, gandrīz visi elektriskie transportlīdzekļi joprojām ir balstīti uz 400 voltu sistēmām, pat tirgus līderi Tesla un Volkswagen.?

Šalers un citi eksperti iemeslus saista ar "ērtībām" un "būt nozarei pirmajā vietā".

Tipiskā māja izmanto 380 voltu trīsfāzu maiņstrāvu (sprieguma rādītājs patiesībā ir diapazons, nevis fiksēta vērtība), tāpēc, kad autoražotāji sāka izplatīt spraudnim pievienojamus hibrīdus un tīrus elektriskos transportlīdzekļus, uzlādes infrastruktūra jau bija pieejama.Un pirmais elektrisko transportlīdzekļu vilnis tika veidots uz komponentiem, kas izstrādāti plug-in hibrīdiem, kuru pamatā bija 400 voltu sistēmas.

"Kad visi ir pie 400 voltiem, tas nozīmē, ka tāds sprieguma līmenis ir pieejams infrastruktūrā visur," sacīja Šalers."Tas ir visērtākais, tas ir uzreiz pieejams. Lai cilvēki pārāk daudz nedomā. Uzreiz izlemts."

Kesels Grubers atzīst Porsche par 800 voltu sistēmas pionieri, jo tā vairāk koncentrējās uz veiktspēju, nevis praktiskumu.

Porsche uzdrošinās pārvērtēt to, ko nozare ir pārņēmusi no pagātnes.Viņš jautā sev: "Vai tas tiešām ir labākais risinājums?""Vai mēs varam to izstrādāt no nulles?"Tas ir augstas veiktspējas autoražotāja skaistums.

Nozares eksperti ir vienojušies, ka tas ir tikai laika jautājums, kad tirgū nonāks vairāk 800 voltu EV.

Nav daudz tehnisku izaicinājumu, bet daļas ir jāizstrādā un jāapstiprina;izmaksas var būt problēma, taču, ņemot vērā mērogu, mazākus elementus un mazāk vara, izmaksas drīz būs zemas.

Volvo, Polestar, Stellantis un General Motors jau paziņojuši, ka turpmākajos modeļos šī tehnoloģija tiks izmantota.

Volkswagen grupa plāno laist klajā virkni automašīnu uz tās 800 voltu PPE platformas, tostarp jaunu Macan un universālu, kura pamatā ir jaunā A6 Avant E-tron koncepcija.

Arī vairāki Ķīnas autoražotāji ir paziņojuši par pāreju uz 800 voltu arhitektūru, tostarp Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD un Geely piederošajiem Lotus.

"Ar Taycan un E-tron GT jums ir transportlīdzeklis ar savu klasē vadošo veiktspēju. Ioniq 5 ir pierādījums tam, ka ir iespējama ģimenes automašīna par pieņemamu cenu," secināja Kesels Grūbers."Ja šīs dažas automašīnas to spēj, tad katra automašīna to var."


Publicēšanas laiks: 19.04.2022