V roku 2021 bude celosvetový predaj EV tvoriť 9 % z celkového predaja osobných automobilov.
Aby sa toto číslo zvýšilo, okrem veľkých investícií do nových obchodných oblastí na urýchlenie vývoja, výroby a propagácie elektrifikácie si výrobcovia automobilov a dodávatelia tiež lámu hlavu, aby sa pripravili na ďalšiu generáciu komponentov vozidiel.
Príklady zahŕňajú polovodičové batérie, motory s axiálnym prietokom a 800-voltové elektrické systémy, ktoré sľubujú skrátenie doby nabíjania na polovicu, drastické zníženie veľkosti batérie a nákladov a zlepšenie účinnosti hnacieho ústrojenstva.
Iba hŕstka nových áut doteraz používala namiesto bežnej 400-ky 800-voltový systém.
Modely s 800-voltovými systémami už na trhu sú: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 a Kia EV6.Limuzína Lucid Air využíva 900-voltovú architektúru, hoci odborníci z priemyslu sa domnievajú, že technicky ide o 800-voltový systém.
Z pohľadu dodávateľov komponentov pre elektromobily bude architektúra 800-voltových batérií dominantnou technológiou do konca 2020-tych rokov, najmä keď sa objaví čoraz viac špecializovaných plne elektrických platforiem s 800-voltovou architektúrou, ako sú E-GMP a PPE od Hyundai. koncernu Volkswagen.
Modulárnu elektrickú platformu Hyundai Motor E-GMP poskytuje Vitesco Technologies, spoločnosť vyrábajúca pohonné jednotky odčlenená od Continental AG, s cieľom poskytnúť 800-voltové meniče;Volkswagen Group PPE je architektúra 800-voltovej batérie, ktorú spoločne vyvinuli Audi a Porsche.Modulárna platforma elektrických vozidiel.
„Do roku 2025 budú modely s 800-voltovými systémami bežnejšie,“ povedal Dirk Kesselgruber, prezident divízie elektrických pohonov GKN, ktorá sa zaoberá vývojom technológií.GKN je tiež jedným z niekoľkých dodávateľov Tier 1 využívajúcich túto technológiu, dodávajúcich komponenty, ako sú 800-voltové elektrické nápravy, so zameraním na masovú výrobu v roku 2025.
Pre Automotive News Europe povedal: "Myslíme si, že 800-voltový systém sa stane hlavným prúdom. Hyundai tiež dokázal, že môže byť rovnako konkurencieschopný z hľadiska ceny."
V Spojených štátoch začína Hyundai IQNIQ 5 na 43 650 dolároch, čo je viac ako priemerná cena 60 054 dolárov za elektrické vozidlá vo februári 2022 a môže ho akceptovať viac spotrebiteľov.
„800 voltov je logickým ďalším krokom vo vývoji čisto elektrických vozidiel,“ povedal v rozhovore Alexander Reich, vedúci inovatívnej výkonovej elektroniky v spoločnosti Vitesco.
Okrem dodávok 800-voltových meničov pre modulárnu elektrickú platformu Hyundai E-GMP si Vitesco zabezpečilo ďalšie veľké kontrakty vrátane meničov pre veľkú severoamerickú automobilku a dva popredné elektromobily v Číne a Japonsku.Dodávateľ dodáva motor.
Segment 800-voltových elektrických systémov rastie rýchlejšie, ako sa pred niekoľkými rokmi očakávalo, a zákazníci sú čoraz silnejší, uviedol Harry Husted, technologický riaditeľ amerického dodávateľa automobilových dielov BorgWarner prostredníctvom e-mailu.záujem.Dodávateľ tiež získal niekoľko objednávok vrátane integrovaného pohonného modulu pre čínsku luxusnú značku.
1. Prečo je 800 voltov „logickým ďalším krokom“?
Aké sú hlavné výhody 800-voltového systému v porovnaní s existujúcim 400-voltovým systémom?
Po prvé, môžu dodať rovnaký výkon pri nižšom prúde.Zvýšte čas nabíjania o 50 % pri rovnakej veľkosti batérie.
Výsledkom je, že batéria, najdrahšia súčasť elektrického vozidla, môže byť zmenšená, čím sa zvyšuje účinnosť a zároveň sa znižuje celková hmotnosť.
Otmar Scharrer, senior viceprezident pre technológiu elektrifikovaného hnacieho ústrojenstva v ZF, povedal: "Náklady na elektrické vozidlá ešte nie sú na rovnakej úrovni ako na benzínové vozidlá a menšia batéria by bola dobrým riešením. Tiež mať veľmi veľkú batériu v mainstreamový kompaktný model, akým je Ioniq 5, sám o sebe nedáva zmysel.“
„Zdvojnásobením napätia a rovnakého prúdu môže auto získať dvakrát toľko energie,“ povedal Reich."Ak je čas nabíjania dostatočne rýchly, elektromobil nemusí tráviť čas dojazdom 1 000 kilometrov."
Po druhé, pretože vyššie napätie poskytuje rovnaký výkon s menším prúdom, káble a vodiče môžu byť tiež menšie a ľahšie, čím sa zníži spotreba drahej a ťažkej medi.
Stratená energia sa tiež zodpovedajúcim spôsobom zníži, čo vedie k lepšej vytrvalosti a zlepšenému výkonu motora.A na zabezpečenie optimálnej teploty batérie nie je potrebný žiadny zložitý systém riadenia teploty.
Nakoniec, v spojení s novou technológiou mikročipov z karbidu kremíka môže 800-voltový systém zvýšiť účinnosť hnacieho ústrojenstva až o 5 percent.Tento čip pri prepínaní stráca len málo energie a je obzvlášť účinný pri regeneratívnom brzdení.
Pretože nové čipy z karbidu kremíka používajú menej čistého kremíka, náklady by mohli byť nižšie a do automobilového priemyslu možno dodať viac čipov, uviedli dodávatelia.Pretože iné odvetvia majú tendenciu používať celokremíkové čipy, konkurujú výrobcom automobilov na výrobnej linke polovodičov.
„Na záver, vývoj 800-voltových systémov je kľúčový,“ uzatvára Kessel Gruber z GKN.
2. Usporiadanie siete nabíjacích staníc 800 V
Tu je ďalšia otázka: Väčšina existujúcich nabíjacích staníc je založená na 400-voltovom systéme, je skutočne výhoda pre autá používajúce 800-voltový systém?
Odpoveď odborníkov z odvetvia je: áno.Hoci vozidlo potrebuje 800-voltovú nabíjaciu infraštruktúru.
„Väčšina existujúcej infraštruktúry rýchleho nabíjania jednosmerným prúdom je určená pre 400-voltové vozidlá,“ povedal Hursted."Aby sme dosiahli 800-voltové rýchle nabíjanie, potrebujeme najnovšiu generáciu vysokonapäťových, vysokovýkonných jednosmerných rýchlonabíjačiek."
Pri domácom nabíjaní to nie je problém, ale zatiaľ sú najrýchlejšie verejné nabíjacie siete v USA obmedzené.Reich si myslí, že problém je ešte ťažší v prípade diaľničných nabíjacích staníc.
V Európe sú však 800-voltové systémové nabíjacie siete na vzostupe a Ionity má po celej Európe množstvo 800-voltových a 350-kilowattových diaľničných nabíjacích bodov.
Ionity EU je partnerský projekt viacerých výrobcov automobilov pre sieť vysokovýkonných nabíjacích staníc pre elektrické vozidlá, ktorý založili BMW Group, Daimler AG, Ford Motor a Volkswagen.V roku 2020 vstúpil Hyundai Motor ako piaty najväčší akcionár.
„800-voltová, 350-kilowattová nabíjačka znamená 100-kilometrový čas nabíjania 5-7 minút,“ hovorí Schaller zo ZF."To je len šálka kávy."
"Je to skutočne prevratná technológia. Pomôže tiež automobilovému priemyslu presvedčiť viac ľudí, aby prijali elektrické vozidlá."
Podľa nedávnej správy od Porsche trvá pridanie 250 míľ dojazdu v typickej 50kW, 400V elektrárni približne 80 minút;40 minút, ak je to 100 kW;pri chladení nabíjacej zástrčky (náklady, hmotnosť a zložitosť), čo môže ďalej skrátiť čas na 30 minút.
"Preto v snahe dosiahnuť vyššie rýchlosti nabíjania je prechod na vyššie napätie nevyhnutný," uzavrela správa.Porsche verí, že pri 800-voltovom nabíjacom napätí by sa čas skrátil na približne 15 minút.
Dobíjanie je také jednoduché a rýchle ako tankovanie – je veľká šanca, že sa tak stane.
3. Priekopníci v konzervatívnych odvetviach
Ak je 800-voltová technológia skutočne taká dobrá, stojí za to sa pýtať, prečo s výnimkou spomínaných modelov sú takmer všetky elektrické vozidlá stále založené na 400-voltových systémoch, dokonca aj lídri na trhu Tesla a Volkswagen.?
Schaller a ďalší odborníci pripisujú dôvody „pohodliu“ a „predovšetkým v odvetví“.
Typický dom používa 380 voltov trojfázového striedavého prúdu (miera napätia je v skutočnosti rozsah, nie pevná hodnota), takže keď automobilky začali uvádzať na trh plug-in hybridy a čisto elektrické vozidlá, nabíjacia infraštruktúra už existovala.A prvá vlna elektrických vozidiel bola postavená na komponentoch vyvinutých pre plug-in hybridy, ktoré boli založené na 400-voltových systémoch.
"Keď sú všetci na 400 voltoch, znamená to, že toto je úroveň napätia, ktorá je všade dostupná v infraštruktúre," povedal Schaller."Je to najpohodlnejšie, je to okamžite dostupné. Ľudia teda príliš nerozmýšľajú. Okamžite rozhodnuté."
Kessel Gruber pripisuje Porsche ako priekopníka 800-voltového systému, pretože sa zameralo viac na výkon ako na praktickosť.
Porsche si trúfa prehodnotiť to, čo si priemysel preniesol z minulosti.Pýta sa sám seba: "Je to naozaj najlepšie riešenie?""Môžeme to navrhnúť od začiatku?"To je krása byť vysokovýkonnou automobilkou.
Odborníci z odvetvia sa zhodli, že je len otázkou času, kedy sa na trh dostanú ďalšie 800-voltové elektromobily.
Nie je veľa technických výziev, ale časti je potrebné vyvinúť a overiť;náklady môžu byť problémom, ale s mierkou, menšími článkami a menším množstvom medi sa nízke náklady čoskoro dostavia.
Volvo, Polestar, Stellantis a General Motors už uviedli, že budúce modely budú využívať túto technológiu.
Koncern Volkswagen plánuje uviesť na trh rad áut na svojej 800-voltovej platforme PPE, vrátane nového Macanu a kombi založeného na novom koncepte A6 Avant E-tron.
Viaceré čínske automobilky tiež oznámili prechod na 800-voltovú architektúru, vrátane Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD a Lotus vo vlastníctve Geely.
"S Taycanom a E-tronom GT máte vozidlo s najlepším výkonom vo svojej triede. Ioniq 5 je dôkazom, že cenovo dostupné rodinné auto je možné," uzavrel Kessel Gruber."Ak to dokáže týchto pár áut, dokáže to každé auto."
Čas odoslania: 19. apríla 2022