2021 yılında küresel EV satışları toplam binek otomobil satışlarının %9'unu oluşturacak.
Bu sayıyı artırmak için, otomobil üreticileri ve tedarikçiler, elektrifikasyonun geliştirilmesini, üretilmesini ve tanıtılmasını hızlandırmak amacıyla yeni iş ortamlarına yoğun yatırım yapmanın yanı sıra, yeni nesil araç bileşenlerine hazırlanmak için de kafa yoruyor.
Örnekler arasında katı hal pilleri, eksenel akışlı motorlar ve şarj sürelerini yarıya indirmeyi, pil boyutunu ve maliyetini önemli ölçüde azaltmayı ve aktarma organlarının verimliliğini artırmayı vaat eden 800 volt elektrik sistemleri yer alıyor.
Şu ana kadar yalnızca bir avuç yeni araba, sıradan 400 volt yerine 800 voltluk sistemi kullandı.
Halihazırda piyasada bulunan 800 volt sistemli modeller şunlardır: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 ve Kia EV6.Lucid Air limuzini 900 voltluk bir mimari kullanıyor, ancak endüstri uzmanları bunun teknik olarak 800 voltluk bir sistem olduğuna inanıyor.
EV bileşen tedarikçileri açısından bakıldığında, özellikle Hyundai'nin E-GMP'si ve PPE'si gibi giderek daha fazla özel 800 volt mimariye sahip tamamen elektrikli platformlar ortaya çıktıkça, 2020'lerin sonuna kadar 800 volt pil mimarisi baskın teknoloji olacak. Volkswagen Grubu.
Hyundai Motor'un E-GMP modüler elektrik platformu, 800 volt invertörler sağlamak üzere Continental AG'den ayrılan bir güç aktarma sistemi şirketi olan Vitesco Technologies tarafından sağlanıyor;Volkswagen Grubu KKD, Audi ve Porsche tarafından ortaklaşa geliştirilen 800 voltluk bir pil mimarisidir.Modüler elektrikli araç platformu.
Bir teknoloji geliştirme şirketi olan GKN'nin elektrikli aktarma organları bölümünün başkanı Dirk Kesselgruber, "2025 yılına gelindiğinde 800 volt sistemli modeller daha yaygın hale gelecek" dedi.GKN aynı zamanda teknolojiyi kullanan ve 2025'te seri üretime geçme hedefiyle 800 volt elektrikli akslar gibi bileşenler sağlayan birkaç Kademe 1 tedarikçiden biridir.
Automotive News Europe'a şunları söyledi: "800 volt sistemin ana akım haline geleceğini düşünüyoruz. Hyundai aynı zamanda fiyat konusunda da aynı derecede rekabetçi olabileceğini kanıtladı."
Amerika Birleşik Devletleri'nde Hyundai IQNIQ 5, Şubat 2022'de elektrikli araçlar için ortalama 60.054 $ olan ortalama fiyattan daha temel olan 43.650 $'dan başlıyor ve daha fazla tüketici tarafından kabul edilebilir.
Vitesco'nun yenilikçi güç elektroniği başkanı Alexander Reich bir röportajda "800 volt, saf elektrikli araçların evriminde bir sonraki mantıklı adımdır" dedi.
Vitesco, Hyundai'nin E-GMP modüler elektrik platformu için 800 voltluk invertörler sağlamanın yanı sıra, Kuzey Amerikalı büyük bir otomobil üreticisi ve Çin ve Japonya'daki önde gelen iki elektrikli araç için invertörler de dahil olmak üzere başka büyük sözleşmeler de imzaladı.Tedarikçi motoru sağlar.
ABD otomobil parçaları tedarikçisi BorgWarner'ın baş teknoloji sorumlusu Harry Husted, e-posta yoluyla 800 volt elektrik sistemleri segmentinin sadece birkaç yıl önce beklenenden daha hızlı büyüdüğünü ve müşterilerin güçlendiğini söyledi.faiz.Tedarikçi ayrıca Çinli lüks bir marka için entegre tahrik modülü de dahil olmak üzere bazı siparişler kazandı.
1. Neden 800 volt "bir sonraki mantıklı adımdır"?
Mevcut 400 voltluk sistemle karşılaştırıldığında 800 voltluk sistemin öne çıkan özellikleri nelerdir?
Birincisi, aynı gücü daha düşük bir akımda sağlayabilirler.Aynı pil boyutuyla şarj süresini %50 artırın.
Sonuç olarak, elektrikli bir araçtaki en pahalı bileşen olan batarya daha küçük hale getirilerek toplam ağırlık azaltılırken verimlilik artırılabilir.
ZF Elektrikli Güç Aktarma Sistemi Teknolojisinden Sorumlu Kıdemli Başkan Yardımcısı Otmar Scharrer şunları söyledi: "Elektrikli araçların maliyeti henüz benzinli araçlarla aynı seviyede değil ve daha küçük bir akü iyi bir çözüm olabilir. Ayrıca çok büyük bir aküye sahip olmak da iyi bir çözüm olabilir." Ioniq 5 gibi ana akım kompakt bir model kendi başına bir anlam ifade etmiyor.”
Reich, "Voltajı ve aynı akımı iki katına çıkararak araba iki kat daha fazla enerji elde edebilir" dedi."Şarj süresi yeterince hızlıysa, elektrikli otomobilin 1000 kilometrelik bir menzili takip etmek için zaman harcamasına gerek kalmayabilir."
İkincisi, daha yüksek voltajlar aynı gücü daha az akımla sağladığından, kablolar ve teller daha küçük ve daha hafif hale getirilerek pahalı ve ağır bakır tüketimi azaltılabilir.
Kayıp enerji de buna göre azaltılacak, bu da daha iyi dayanıklılık ve gelişmiş motor performansıyla sonuçlanacaktır.Pilin optimum sıcaklıkta çalışmasını sağlamak için hiçbir karmaşık termal yönetim sistemine gerek yoktur.
Son olarak, yeni ortaya çıkan silisyum karbür mikroçip teknolojisiyle eşleştirildiğinde, 800 voltluk sistem güç aktarım mekanizması verimliliğini yüzde 5'e kadar artırabiliyor.Bu çip, anahtarlama sırasında çok az enerji kaybeder ve özellikle rejeneratif frenlemede etkilidir.
Tedarikçiler, yeni silikon karbür çiplerin daha az saf silikon kullanması nedeniyle maliyetin daha düşük olabileceğini ve otomotiv endüstrisine daha fazla çip tedarik edilebileceğini söyledi.Diğer endüstriler tamamen silikon çipleri kullanma eğiliminde olduğundan, yarı iletken üretim hattında otomobil üreticileriyle rekabet ediyorlar.
GKN'den Kessel Gruber, "Sonuç olarak, 800 voltluk sistemlerin geliştirilmesi çok önemlidir" diye bitiriyor.
2. 800 volt şarj istasyonu ağ düzeni
İşte bir soru daha: Mevcut şarj istasyonlarının çoğu 400 volt sistemine dayanıyor, gerçekten 800 volt sistemini kullanan arabaların bir avantajı var mı?
Sektör uzmanlarının verdiği cevap: evet.Gerçi aracın 800 volt bazlı bir şarj altyapısına ihtiyacı var.
Hursted, "Mevcut DC hızlı şarj altyapısının çoğu 400 voltluk araçlara yöneliktir" dedi."800 volt hızlı şarj elde etmek için en yeni nesil yüksek voltajlı, yüksek güçlü DC hızlı şarj cihazlarına ihtiyacımız var."
Bu, evde şarj için bir sorun değil, ancak şu ana kadar ABD'deki en hızlı halka açık şarj ağları sınırlıdır.Reich, sorunun otoyol şarj istasyonları için daha da zor olduğunu düşünüyor.
Ancak Avrupa'da 800 voltluk sistem şarj ağları artıyor ve Ionity'nin Avrupa çapında çok sayıda 800 voltluk, 350 kilovatlık otoyol şarj noktaları var.
Ionity EU, BMW Group, Daimler AG, Ford Motor ve Volkswagen tarafından kurulan, elektrikli araçlar için yüksek güçlü şarj istasyonlarından oluşan bir ağ için çok sayıda otomobil üreticisinin ortaklık projesidir.2020 yılında Hyundai Motor beşinci en büyük hissedar olarak katıldı.
ZF'den Schaller, "800 voltluk, 350 kilovatlık bir şarj cihazı, 100 kilometrelik şarj süresinin 5-7 dakika olması anlamına geliyor" diyor."Bu sadece bir fincan kahve."
"Bu gerçekten çığır açıcı bir teknoloji. Aynı zamanda otomobil endüstrisinin daha fazla insanı elektrikli araçları benimsemeye ikna etmesine de yardımcı olacak."
Porsche'nin yakın tarihli bir raporuna göre, tipik bir 50kW, 400V elektrik santralinde 250 mil menzil eklemek yaklaşık 80 dakika sürüyor;100kW ise 40 dakika;şarj fişini soğutursanız (maliyetler, ağırlık ve karmaşıklık), bu da süreyi 30 dakikaya kadar azaltabilir.
Raporda "Bu nedenle, daha yüksek hızlı şarj elde etme arayışında daha yüksek voltajlara geçiş kaçınılmazdır" sonucuna varıldı.Porsche, 800 voltluk şarj voltajıyla bu sürenin yaklaşık 15 dakikaya düşeceğine inanıyor.
Yeniden şarj etmek, yakıt ikmali kadar kolay ve hızlı; bunun gerçekleşme ihtimali oldukça yüksek.
3. Muhafazakar endüstrilerin öncüleri
Eğer 800 volt teknolojisi gerçekten bu kadar iyiyse, yukarıda adı geçen modeller dışında neredeyse tüm elektrikli araçların, hatta pazar liderleri Tesla ve Volkswagen'in bile neden hâlâ 400 volt sistemleri temel aldığını sormakta fayda var.?
Schaller ve diğer uzmanlar bunun nedenini "kolaylık" ve "sektörde ilk olma"ya bağlıyor.
Tipik bir ev, 380 voltluk üç fazlı AC kullanır (gerilim oranı aslında sabit bir değer değil, bir aralıktır), dolayısıyla otomobil üreticileri plug-in hibritleri ve saf 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.
Schaller, "Herkes 400 voltta olduğunda bu, altyapının her yerinde mevcut olan voltaj seviyesi anlamına gelir" dedi."En uygunu, hemen kullanıma hazır. Böylece insanlar fazla düşünmüyor. Hemen karar veriliyor."
Kessel Gruber, Porsche'yi 800 volt sisteminin öncüsü olarak görüyor çünkü pratiklikten çok performansa odaklanıyor.
Porsche, sektörün geçmişten devraldıklarını yeniden değerlendirme cesaretini gösteriyor.Kendi kendine şunu soruyor: "Bu gerçekten en iyi çözüm mü?""Bunu sıfırdan tasarlayabilir miyiz?"Yüksek performanslı bir otomobil üreticisi olmanın güzelliği budur.
Sektör uzmanları, daha fazla 800 voltluk EV'nin piyasaya çıkmasının an meselesi olduğu konusunda hemfikir.
Çok fazla teknik zorluk yoktur ancak parçaların geliştirilip doğrulanması gerekir;maliyet bir sorun olabilir, ancak ölçek, daha küçük hücreler ve daha az bakır sayesinde düşük maliyet yakında gelecektir.
Volvo, Polestar, Stellantis ve General Motors gelecekteki modellerin bu teknolojiyi kullanacağını zaten belirtmişti.
Volkswagen Grubu, 800 voltluk KKD platformunda yeni bir Macan ve yeni A6 Avant E-tron konseptini temel alan bir istasyon vagonu da dahil olmak üzere bir dizi otomobili piyasaya sürmeyi planlıyor.
Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD ve Geely'nin sahibi olduğu Lotus dahil olmak üzere bir dizi Çinli otomobil üreticisi de 800 volt mimariye geçiş yaptığını duyurdu.
Kessel Gruber sözlerini şöyle tamamladı: "Taycan ve E-tron GT ile sınıfında lider performansa sahip bir araca sahip oluyorsunuz. Ioniq 5, uygun fiyatlı bir aile otomobilinin mümkün olduğunun kanıtıdır.""Eğer bu birkaç araba bunu yapabiliyorsa, o zaman her araba bunu yapabilir."
Gönderim zamanı: Nis-19-2022