tel
0086-516-83913580
e-posta
[e-posta korumalı]

800 Voltluk Elektrik Sistemi—Yeni Enerji Araçların Şarj Süresini Kısaltmanın Anahtarı

2021'de küresel EV satışları, toplam binek otomobil satışlarının %9'unu oluşturacak.

Bu sayıyı artırmak için, elektrifikasyonun geliştirilmesini, üretimini ve tanıtımını hızlandırmak için yeni iş ortamlarına yoğun yatırım yapmanın yanı sıra, otomobil üreticileri ve tedarikçiler de yeni nesil araç bileşenlerine hazırlanmak için kafa yoruyorlar.

Örnekler arasında, şarj sürelerini yarıya indirmeyi, pil boyutunu ve maliyetini büyük ölçüde azaltmayı ve aktarma organı verimliliğini artırmayı vaat eden katı hal pilleri, eksenel akışlı motorlar ve 800 voltluk elektrik sistemleri yer alır.

Şimdiye kadar, yalnızca bir avuç yeni araba, yaygın 400 yerine 800 voltluk bir sistem 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.

Elektrikli araç bileşen tedarikçilerinin bakış açısına göre, özellikle Hyundai'nin E-GMP'si ve PPE'si gibi tamamen elektrikli platformların giderek daha fazla özel olarak ortaya çıkmasıyla, 2020'lerin sonunda 800 voltluk pil mimarisi baskın teknoloji olacak. Volkswagen Grubu.

Hyundai Motor'un E-GMP modüler elektrikli platformu, 800 voltluk invertörler sağlamak için Continental AG'den ayrılan bir aktarma organı şirketi olan Vitesco Technologies tarafından sağlanmaktadır;Volkswagen Group PPE, 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 bölümü başkanı Dirk Kesselgruber, "2025 yılına kadar 800 volt sistemli modeller daha yaygın hale gelecek" dedi.GKN ayrıca, 2025'te seri üretime geçme hedefiyle 800 voltluk elektrikli akslar gibi bileşenler sağlayan, teknolojiyi kullanan birkaç Tier 1 tedarikçiden biridir.

Automotive News Europe'a verdiği demeçte, "800 voltluk sistemin ana akım haline geleceğini düşünüyoruz. Hyundai ayrıca fiyat konusunda eşit derecede rekabetçi olabileceğini kanıtladı."

Amerika Birleşik Devletleri'nde Hyundai IQNIQ 5, Şubat 2022'de elektrikli araçlar için ortalama 60.054 $ 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 mantıklı bir sonraki adımdır" dedi.

Vitesco, Hyundai'nin E-GMP modüler elektrik platformu için 800 voltluk invertörler tedarik etmenin yanı sıra, Kuzey Amerika'daki büyük bir otomobil üreticisi ve Çin ve Japonya'daki iki önde gelen EV için invertörler dahil olmak üzere başka büyük sözleşmeler imzaladı.Tedarikçi motoru sağlar.

ABD otomobil parçaları tedarikçisi BorgWarner'ın baş teknoloji sorumlusu Harry Husted, e-posta yoluyla, 800 voltluk elektrik sistemleri segmentinin yalnızca birkaç yıl önce beklenenden daha hızlı büyüdüğünü ve müşterilerin güçlendiğini söyledi.faiz.Tedarikçi, Çinli bir lüks marka için entegre sürücü modülü de dahil olmak üzere bazı siparişler kazandı.

图2

1. 800 volt neden "sonraki mantıklı adım"?

 

Mevcut 400 voltluk sisteme kıyasla 800 voltluk sistemin öne çıkan özellikleri nelerdir?

İlk olarak, aynı gücü daha düşük bir akımda sağlayabilirler.Aynı pil boyutuyla şarj süresini %50 artırın.

Sonuç olarak, bir elektrikli araçtaki en pahalı bileşen olan pil daha küçük hale getirilerek toplam ağırlık azaltılırken verimlilik artırılabilir.

ZF'de elektrikli güç aktarım teknolojisinden sorumlu kıdemli başkan yardımcısı Otmar Scharrer, "Elektrikli araçların maliyeti henüz benzinli araçlarla aynı seviyede değil ve daha küçük bir pil iyi bir çözüm olacaktır. Ioniq 5 gibi ana akım bir kompakt model kendi başına bir anlam ifade etmiyor.”

Reich, "Voltajı ve aynı akımı iki katına çıkararak, araba iki kat daha fazla enerji alabilir" dedi."Şarj süresi yeterince hızlıysa, elektrikli otomobilin 1.000 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 yapılabilir, bu da pahalı ve ağır bakır tüketimini azaltır.

Kayıp enerji de buna göre azaltılarak daha iyi dayanıklılık ve iyileştirilmiş motor performansı elde edilir.Ve pilin optimum sıcaklıkta çalışmasını sağlamak için hiçbir karmaşık termal yönetim sistemine gerek yoktur.

Son olarak, gelişmekte olan silisyum karbür mikroçip teknolojisi ile eşleştirildiğinde, 800 voltluk sistem, aktarma organı verimliliğini yüzde 5'e kadar artırabilir.Bu çip, geçiş sırasında çok az enerji kaybeder ve özellikle rejeneratif frenleme için etkilidir.

Tedarikçiler, yeni silisyum karbür yongalarda daha az saf silikon kullanıldığı için maliyetin daha düşük olabileceğini ve otomobil endüstrisine daha fazla yonga sağlanabileceğini söyledi.Diğer endüstriler tamamen silikon yongaları kullanma eğiliminde olduklarından, yarı iletken üretim hattında otomobil üreticileriyle rekabet ederler.

GKN'den Kessel Gruber, "Sonuç olarak, 800 voltluk sistemlerin geliştirilmesi çok önemlidir."

 

2. 800 voltluk şarj istasyonu ağ düzeni

 

İşte bir soru daha: Mevcut şarj istasyonlarının çoğu 400 voltluk sistem üzerine kurulu, 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 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 sınırlı.Reich, otoyol şarj istasyonları için sorunun daha da zor olduğunu düşünüyor.

Ancak Avrupa'da 800 voltluk sistem şarj ağları yükselişte ve Ionity'nin Avrupa genelinde 800 voltluk, 350 kilovatlık bir dizi otoyol şarj noktası var.

Ionity EU; BMW Group, Daimler AG, Ford Motor ve Volkswagen tarafından kurulan, elektrikli araçlar için yüksek güçlü şarj istasyonları ağı için çok sayıda otomobil üreticisinin yer aldığı bir ortaklık projesidir.2020'de Hyundai Motor beşinci en büyük hissedar olarak katıldı.

ZF'den Schaller, "800 voltluk, 350 kilovatlık bir şarj cihazı, 100 kilometrelik 5-7 dakikalık şarj süresi anlamına gelir" diyor."Bu sadece bir fincan kahve."

"Bu gerçekten yıkıcı bir teknoloji. Aynı zamanda otomobil endüstrisinin daha fazla insanı elektrikli araçları benimsemeye ikna etmesine yardımcı olacak."

Porsche'nin yakın tarihli bir raporuna göre, tipik bir 50kW, 400V güç istasyonunda 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.

Rapor, "Bu nedenle, daha yüksek hızlı şarj elde etme arayışında, daha yüksek voltajlara geçiş kaçınılmazdır."Porsche, 800 voltluk bir şarj voltajıyla, sürenin yaklaşık 15 dakikaya düşeceğine inanıyor.

Yeniden doldurma, yakıt ikmali kadar kolay ve hızlıdır - gerçekleşme olasılığı yüksektir.

图3

3. Muhafazakar endüstrilerde öncüler

 

800 volt teknolojisi gerçekten bu kadar iyiyse, yukarıda bahsedilen modeller dışında neredeyse tüm elektrikli araçların, hatta pazar liderleri Tesla ve Volkswagen'in bile neden hala 400 voltluk sistemlere dayalı olduğunu sormaya değer.?

Schaller ve diğer uzmanlar, nedenleri "kolaylık" ve "sektörde bir ilk olmaya" bağlıyor.

Tipik bir ev 380 voltluk üç fazlı AC kullanır (gerilim oranı aslında bir aralıktır, sabit bir değer değildir), bu nedenle otomobil üreticileri takılabilir hibritleri ve tamamen elektrikli araçları piyasaya sürmeye başladığında, şarj altyapısı zaten oradaydı.Ve ilk elektrikli araç dalgası, 400 voltluk sistemlere dayanan plug-in hybrid'ler için geliştirilmiş bileşenler üzerine inşa edildi.

Schaller, "Herkes 400 voltta olduğunda, bu, her yerdeki altyapıda mevcut olan voltaj seviyesi anlamına gelir." Dedi."En uygun olanıdır, hemen kullanılabilir. Böylece insanlar fazla düşünmez. Hemen karar verirler."

Kessel Gruber, pratiklikten çok performansa odaklandığı için Porsche'nin 800 voltluk sistemin öncüsü olduğuna inanıyor.

Porsche, endüstrinin geçmişten devraldıklarını yeniden değerlendirme cesaretini gösteriyor.Kendi kendine "Bu gerçekten en iyi çözüm mü?" diye soruyor."Sıfırdan tasarlayabilir miyiz?"Yüksek performanslı bir otomobil üreticisi olmanın güzelliği burada.

Endüstri uzmanları, daha fazla 800 voltluk EV'nin piyasaya çıkmasının an meselesi olduğu konusunda hemfikir.

Çok fazla teknik zorluk yoktur, ancak parçaların geliştirilmesi ve onaylanması gerekir;maliyet bir sorun olabilir, ancak ölçek, daha küçük hücreler ve daha az bakır ile, yakında düşük maliyet ortaya çıkacaktır.

Volvo, Polestar, Stellantis ve General Motors, gelecekteki modellerin bu teknolojiyi kullanacağını şimdiden belirtmişti.

Volkswagen Grubu, 800 voltluk KKD platformunda yeni bir Macan ve yeni A6 Avant E-tron konseptine dayalı bir istasyon vagonu da dahil olmak üzere bir dizi otomobil piyasaya sürmeyi planlıyor.

Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD ve Geely'ye ait Lotus dahil olmak üzere bir dizi Çinli otomobil üreticisi de 800 voltluk mimariye geçiş yaptığını duyurdu.

Kessel Gruber, "Taycan ve E-tron GT ile sınıfında lider performansa sahip bir aracınız var. Ioniq 5, uygun fiyatlı bir aile arabasının mümkün olduğunun kanıtı," diye sözlerini tamamladı."Eğer bu birkaç araba bunu yapabiliyorsa, o zaman her araba yapabilir."


Gönderim zamanı: 19 Nisan 2022