2021 yılında küresel EV satışları, toplam binek otomobil satışlarının %9'unu oluşturacak.
Bu sayıyı artırmak için, otomobil üreticileri ve tedarikçiler, elektriklendirmenin geliştirilmesini, üretimini ve tanıtımını hızlandırmak için yeni iş alanlarına yoğun yatırım yapmanın yanı sıra, bir sonraki nesil araç bileşenlerine hazırlanmak için de beyinlerini yoruyorlar.
Örnekler arasında katı hal pilleri, eksenel akışlı motorlar ve şarj sürelerini yarıya indirmeyi, pil boyutunu ve maliyetini önemli ölçüde azaltmayı ve aktarma organı verimliliğini artırmayı vaat eden 800 voltluk elektrik sistemleri yer alıyor.
Şimdiye kadar, yaygın olarak kullanılan 400 voltluk sistem yerine 800 voltluk sistem kullanan yeni araba sayısı bir avuçtan az.
Piyasada halihazırda 800 voltluk sistemlere sahip modeller şunlardır: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 ve Kia EV6. Lucid Air limuzin 900 voltluk bir mimari kullanıyor, ancak endüstri uzmanları teknik olarak bunun 800 voltluk bir sistem olduğuna inanıyor.
Elektrikli araç bileşeni tedarikçileri açısından bakıldığında, özellikle Hyundai'nin E-GMP'si ve Volkswagen Grubu'nun PPE'si gibi giderek daha fazla sayıda özel 800 volt mimarili tamamen elektrikli platform ortaya çıktıkça, 800 volt pil mimarisi 2020'lerin sonuna doğru baskın teknoloji haline gelecektir.
Hyundai Motor'un E-GMP modüler elektrikli platformu, 800 voltluk invertörler sağlamak için Continental AG'den ayrılan bir güç aktarma organları şirketi olan Vitesco Technologies tarafından sağlanmaktadır; Volkswagen Group PPE, Audi ve Porsche tarafından ortaklaşa geliştirilen 800 voltluk bir pil mimarisidir. Modüler elektrikli araç platformu.
"2025'e kadar 800 voltluk sistemlere sahip modeller daha yaygın hale gelecek," diyor teknoloji geliştirme şirketi GKN'nin elektrikli aktarma organları bölümünün başkanı Dirk Kesselgruber. GKN ayrıca bu teknolojiyi kullanan birkaç 1. Kademe tedarikçiden biri olup, 2025'te seri üretime geçmeyi hedefleyen 800 voltluk elektrikli akslar gibi bileşenler tedarik ediyor.
Automotive News Europe'a konuşan uzman, "800 voltluk sistemin ana akım haline geleceğini düşünüyoruz. Hyundai, fiyat konusunda da aynı şekilde rekabetçi olabileceğini kanıtladı." dedi.
ABD'de Hyundai IQNIQ 5'in başlangıç fiyatı 43.650 dolar olarak belirlendi. Bu fiyat, Şubat 2022'de elektrikli araçların ortalama 60.054 dolarlık fiyatına göre daha makul ve daha fazla tüketici tarafından kabul edilebilir bir seviyede.
Vitesco'nun yenilikçi güç elektroniği başkanı Alexander Reich, bir röportajında, "800 volt, saf elektrikli araçların evriminde mantıksal bir sonraki adımdır" dedi.
Vitesco, Hyundai'nin E-GMP modüler elektrik platformu için 800 voltluk invertörler tedarik etmenin yanı sıra, büyük bir Kuzey Amerika otomobil üreticisi ve Çin ve Japonya'daki iki önde gelen EV için invertörler de dahil olmak üzere diğer büyük sözleşmeleri de güvence altına aldı. Tedarikçi motoru sağlıyor.
ABD otomobil parçaları tedarikçisi BorgWarner'ın baş teknoloji sorumlusu Harry Husted, e-posta yoluyla yaptığı açıklamada, 800 voltluk elektrik sistemleri segmentinin sadece birkaç yıl önce beklenenden daha hızlı büyüdüğünü ve müşterilerin daha da güçlendiğini söyledi. ilgi. Tedarikçi ayrıca, bir Çin lüks markası için entegre bir tahrik modülü de dahil olmak üzere bazı siparişler kazandı.
1. 800 volt neden "mantıksal bir sonraki adım"dır?
Mevcut 400 voltluk sisteme kıyasla 800 voltluk sistemin öne çıkan özellikleri nelerdir?
Birincisi, aynı gücü daha düşük akımda sağlayabilirler. Aynı pil boyutuyla şarj süresini %50 oranında artırın.
Bu sayede elektrikli araçtaki en pahalı bileşen olan batarya daha küçük yapılabiliyor, böylece toplam ağırlık azalırken verimlilik artırılabiliyor.
ZF'de elektrikli güç aktarma organları teknolojisi kıdemli başkan yardımcısı Otmar Scharrer şunları söyledi: "Elektrikli araçların maliyeti henüz benzinli araçlarla aynı seviyede değil ve daha küçük bir batarya iyi bir çözüm olurdu. Ayrıca, Ioniq 5 gibi ana akım kompakt bir modelde çok büyük bir bataryaya sahip olmak kendi başına mantıklı değil."
"Voltajı iki katına çıkarıp aynı akımı kullanarak, araç iki kat daha fazla enerji elde edebilir," dedi Reich. "Şarj süresi yeterince hızlıysa, elektrikli aracın 1.000 kilometrelik bir menzili kovalamak için zaman harcamasına gerek kalmayabilir."
İkincisi, daha yüksek voltajlar aynı gücü daha az akımla sağladığı için kablolar ve teller daha küçük ve hafif yapılabilir, bu da pahalı ve ağır bakır tüketimini azaltır.
Kayıp enerji de buna göre azaltılacak ve bu da daha iyi dayanıklılık ve gelişmiş motor performansıyla sonuçlanacaktır. Ayrıca, akünün optimum sıcaklıkta çalışmasını sağlamak için karmaşık bir termal yönetim sistemine gerek yoktur.
Son olarak, ortaya çıkan silikon karbür mikroçip teknolojisiyle eşleştirildiğinde, 800 voltluk sistem güç aktarma organı verimliliğini yüzde 5'e kadar artırabilir. Bu çip geçiş yaparken çok az enerji kaybeder ve özellikle rejeneratif frenleme için etkilidir.
Tedarikçiler, yeni silikon karbür yongalarının daha az saf silikon kullanması nedeniyle maliyetin daha düşük olabileceğini ve otomotiv endüstrisine daha fazla yonga tedarik edilebileceğini söyledi. Diğer endüstriler tamamen silikon yongalar kullanma eğiliminde oldukları için yarı iletken üretim hattında otomobil üreticileriyle rekabet ediyorlar.
"Sonuç olarak, 800 voltluk sistemlerin geliştirilmesi hayati önem taşıyor" diyor GKN'den Kessel Gruber.
2. 800 voltluk şarj istasyonu ağ düzeni
Bir soru daha: Mevcut şarj istasyonlarının çoğu 400 voltluk sisteme dayanıyor, 800 voltluk sistemi kullanan arabaların gerçekten bir avantajı var mı?
Sektör uzmanlarının verdiği cevap: evet. Ancak aracın 800 voltluk bir şarj altyapısına ihtiyacı var.
Hursted, "Mevcut DC hızlı şarj altyapısının çoğu 400 voltluk araçlar içindir," dedi. "800 voltluk hızlı şarjı başarmak için, en son nesil yüksek voltajlı, yüksek güçlü DC hızlı şarj cihazlarına ihtiyacımız var."
Bu, evde şarj için bir sorun değil, ancak şimdiye kadar ABD'deki en hızlı kamu şarj ağları sınırlı. Reich, sorunun otoyol şarj istasyonları için daha da zor olduğunu düşünüyor.
Avrupa'da ise 800 voltluk sistem şarj ağları yaygınlaşıyor ve Ionity'nin Avrupa genelinde çok sayıda 800 voltluk, 350 kilovatlık otoyol şarj noktası bulunuyor.
Ionity EU, BMW Group, Daimler AG, Ford Motor ve Volkswagen tarafından kurulan, elektrikli araçlar için yüksek güçlü şarj istasyonları ağı için çok otomobil üreticisinin ortak olduğu bir projedir. 2020 yılında Hyundai Motor beşinci büyük hissedar olarak katıldı.
"800 voltluk, 350 kilovatlık bir şarj cihazı, 5-7 dakikalık 100 kilometrelik bir şarj süresi anlamına geliyor," diyor ZF'den Schaller. "Bu sadece bir fincan kahve."
"Bu gerçekten çığır açan bir teknoloji. Ayrıca otomotiv endüstrisinin daha fazla insanı elektrikli araçları benimsemeye ikna etmesine yardımcı olacak."
Porsche'nin son raporuna göre, tipik bir 50 kW, 400 V güç istasyonuna 250 mil menzil eklemek yaklaşık 80 dakika sürüyor; 100 kW ise 40 dakika; şarj fişini soğutmak içinse (maliyet, ağırlık ve karmaşıklık) bu süre daha da kısalarak 30 dakikaya düşürülebiliyor.
"Bu nedenle, daha yüksek hızlı şarj elde etme arayışında, daha yüksek voltajlara geçiş kaçınılmazdır," diye sonuçlandırılan rapor. Porsche, 800 voltluk bir şarj voltajıyla sürenin yaklaşık 15 dakikaya düşeceğine inanıyor.
Şarj etmek, yakıt ikmali kadar kolay ve hızlı - bunun gerçekleşme ihtimali çok yüksek.
3. Muhafazakar endüstrilerde öncüler
Eğer 800 volt teknolojisi gerçekten bu kadar iyiyse, yukarıda belirtilen modeller hariç, pazar lideri Tesla ve Volkswagen gibi neredeyse tüm elektrikli araçların neden hala 400 volt sistemlere dayandığını sormakta fayda var.
Schaller ve diğer uzmanlar bunun nedenini "kolaylık" ve "sektörde ilk olma"ya bağlıyor.
Tipik bir ev 380 volt üç fazlı AC kullanır (voltaj oranı aslında bir aralıktır, sabit bir değer değildir), bu nedenle otomobil üreticileri plug-in hibritleri ve tamamen elektrikli araçları piyasaya sürmeye başladığında, şarj altyapısı zaten mevcuttu. Ve elektrikli araçların ilk dalgası, 400 voltluk sistemlere dayanan plug-in hibritler için geliştirilen bileşenler üzerine inşa edildi.
"Herkes 400 voltta olduğunda, bu her yerdeki altyapıda mevcut olan voltaj seviyesi anlamına gelir," dedi Schaller. "En uygun olanıdır, hemen kullanılabilir. Bu yüzden insanlar çok fazla düşünmez. Hemen karar verilir."
Kessel Gruber, Porsche'u 800 voltluk sistemin öncüsü olarak görüyor çünkü bu sistem pratiklikten çok performansa odaklanıyordu.
Porsche, endüstrinin geçmişten devraldıklarını yeniden değerlendirmeye cesaret ediyor. Kendine şunu soruyor: "Bu gerçekten en iyi çözüm mü?" "Bunu sıfırdan tasarlayabilir miyiz?" Yüksek performanslı bir otomobil üreticisi olmanın güzelliği bu.
Sektör uzmanları, daha fazla 800 voltluk elektrikli aracın piyasaya çıkmasının zaman meselesi olduğu konusunda hemfikir.
Çok fazla teknik zorluk yok, ancak parçaların geliştirilmesi ve doğrulanması gerekiyor; maliyet bir sorun olabilir, ancak ölçek, daha küçük hücreler ve daha az bakır ile düşük maliyet yakında gelecektir.
Volvo, Polestar, Stellantis ve General Motors, gelecekteki modellerinde bu teknolojinin kullanılacağını daha önce açıklamıştı.
Volkswagen Grubu, yeni Macan ve yeni A6 Avant E-tron konseptini temel alan bir station wagon da dahil olmak üzere 800 voltluk PPE platformunda bir dizi otomobil piyasaya sürmeyi planlıyor.
Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD ve Geely'nin sahibi olduğu Lotus gibi bir dizi Çinli otomobil üreticisi de 800 volt mimarisine geçiş yapacaklarını duyurdu.
"Taycan ve E-tron GT ile sınıfının lideri performansa sahip bir aracınız var. Ioniq 5, uygun fiyatlı bir aile arabasının mümkün olduğunun kanıtı," diye sonlandırdı Kessel Gruber. "Eğer bu birkaç araba bunu başarabiliyorsa, o zaman her araba başarabilir."
Gönderi zamanı: 19-Nis-2022