Во 2021 година, глобалната продажба на електрични возила ќе сочинува 9% од вкупната продажба на патнички автомобили.
За да се зголеми тој број, покрај големите инвестиции во нови деловни простори за забрзување на развојот, производството и промоцијата на електрификацијата, производителите на автомобили и добавувачите исто така се трудат да се подготват за следната генерација на компоненти за возила.
Примерите вклучуваат батерии во цврста состојба, мотори со аксијален проток и електрични системи од 800 волти кои ветуваат дека ќе го преполови времето на полнење, драстично ќе ја намалат големината и цената на батеријата и ќе ја подобрат ефикасноста на погонскиот склоп.
Досега, само неколку нови автомобили користеле систем од 800 волти наместо вообичаениот 400.
Модели со системи од 800 волти кои веќе се на пазарот се: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 и Kia EV6. Лимузината Lucid Air користи архитектура од 900 волти, иако експертите од индустријата веруваат дека технички станува збор за систем од 800 волти.
Од перспектива на добавувачите на компоненти за електрични возила, архитектурата на батерии од 800 волти ќе биде доминантна технологија до крајот на 2020-тите, особено со оглед на тоа што се појавуваат сè повеќе наменски електрични платформи со архитектура од 800 волти, како што се E-GMP на Hyundai и PPE на групацијата Volkswagen.
Модуларната електрична платформа E-GMP на Hyundai Motor е обезбедена од Vitesco Technologies, компанија за погонски склопови одвоена од Continental AG, за да обезбеди инвертори од 800 волти; Volkswagen Group PPE е архитектура на батерии од 800 волти заеднички развиена од Audi и Porsche. Модуларна платформа за електрични возила.
„До 2025 година, моделите со системи од 800 волти ќе станат почести“, рече Дирк Кеселгрубер, претседател на одделот за електричен погон на GKN, компанија за развој на технологија. GKN е исто така еден од неколкуте добавувачи од прво ниво кои ја користат технологијата, снабдувајќи компоненти како што се електрични оски од 800 волти, со цел масовно производство во 2025 година.
Тој изјави за „Аутомотив њуз јуроп“: „Сметаме дека системот од 800 волти ќе стане мејнстрим. Хјундаи исто така докажа дека може да биде подеднакво конкурентен по цена.“
Во Соединетите Американски Држави, цената на Hyundai IQNIQ 5 започнува од 43.650 долари, што е попристрасно од просечната цена од 60.054 долари за електрични возила во февруари 2022 година, и може да биде прифатена од повеќе потрошувачи.
„800 волти е логичниот следен чекор во еволуцијата на чисто електричните возила“, рече во едно интервју Александар Рајх, раководител на иновативната енергетска електроника во Витеско.
Покрај снабдувањето со 800-волтни инвертори за модуларната електрична платформа E-GMP на Hyundai, Vitesco обезбеди и други големи договори, вклучувајќи инвертори за голем северноамерикански производител на автомобили и два водечки електрични возила во Кина и Јапонија. Добавувачот го обезбедува моторот.
Сегментот на електрични системи од 800 волти расте побрзо отколку што се очекуваше пред само неколку години, а клиентите стануваат сè посилни, изјави преку е-пошта Хари Хастед, главен директор за технологија во американскиот добавувач на автоделови „БоргВарнер“. Добавувачот, исто така, добил некои нарачки, вклучувајќи интегриран модул за погон за кинески луксузен бренд.
1. Зошто 800 волти е „логичен следен чекор“?
Кои се главните карактеристики на 800-волтниот систем во споредба со постоечкиот 400-волтен систем?
Прво, тие можат да испорачаат иста моќност при помала струја. Зголемете го времето на полнење за 50% со иста големина на батеријата.
Како резултат на тоа, батеријата, најскапата компонента во електрично возило, може да се намали, зголемувајќи ја ефикасноста, а намалувајќи ја вкупната тежина.
Отмар Шарер, виш потпретседател за технологија на електрифицирани погонски склопови во ZF, изјави: „Цената на електричните возила сè уште не е на исто ниво како и кај бензинските возила, а помала батерија би била добро решение. Исто така, самото по себе нема смисла да се има многу голема батерија во мејнстрим компактен модел како Ioniq 5.“
„Со удвојување на напонот и истата струја, автомобилот може да добие двојно повеќе енергија“, рече Рајх. „Ако времето на полнење е доволно брзо, електричниот автомобил можеби нема да има потреба да троши време барајќи опсег од 1.000 километри.“
Второ, бидејќи повисоките напони обезбедуваат иста моќност со помала струја, каблите и жиците можат да се направат и помали и полесни, со што се намалува потрошувачката на скап и тежок бакар.
Изгубената енергија исто така ќе се намали соодветно, што резултира со подобра издржливост и подобрени перформанси на моторот. И не е потребен сложен систем за термичко управување за да се обезбеди дека батеријата работи на оптимална температура.
Конечно, кога е поврзан со новата технологија на микрочипови од силициум карбид, системот од 800 волти може да ја зголеми ефикасноста на погонскиот склоп до 5 проценти. Овој чип губи малку енергија при префрлување и е особено ефикасен за регенеративно сопирање.
Бидејќи новите силициум карбидни чипови користат помалку чист силициум, цената би можела да биде пониска и повеќе чипови би можеле да се испорачаат во автомобилската индустрија, велат добавувачите. Бидејќи другите индустрии имаат тенденција да користат чипови целосно направени од силициум, тие се натпреваруваат со производителите на автомобили на линијата за производство на полупроводници.
„Како заклучок, развојот на 800-волтни системи е клучен“, заклучува Кесел Грубер од GKN.
2. Распоред на мрежата на станица за полнење од 800 волти
Еве уште едно прашање: Повеќето од постојните станици за полнење се базираат на систем од 400 волти, дали навистина има предност за автомобилите што го користат системот од 800 волти?
Одговорот што го даваат експертите од индустријата е: да. Иако на возилото му е потребна инфраструктура за полнење базирана на 800 волти.
„Поголемиот дел од постоечката инфраструктура за брзо полнење со еднонасочна струја е за возила од 400 волти“, рече Херстед. „За да постигнеме брзо полнење од 800 волти, ни е потребна најновата генерација на брзи полначи со еднонасочна струја со висок напон и голема моќност.“
Тоа не е проблем за полнењето во домовите, но досега најбрзите мрежи за јавно полнење во САД се ограничени. Рајх смета дека проблемот е уште потежок за станиците за полнење на автопатите.
Меѓутоа, во Европа, мрежите за полнење од 800 волти се во пораст, а Ionity има голем број станици за полнење на автопати од 800 волти и 350 киловати низ цела Европа.
Ionity EU е партнерски проект на повеќе производители на автомобили за мрежа на станици за полнење со голема моќност за електрични возила, основан од BMW Group, Daimler AG, Ford Motor и Volkswagen. Во 2020 година, Hyundai Motor се придружи како петти најголем акционер.
„Полнач од 800 волти и 350 киловати значи време на полнење од 100 километри од 5-7 минути“, вели Шалер од ZF. „Тоа е само шолја кафе.“
„Ова е навистина револуционерна технологија. Исто така, ќе ѝ помогне на автомобилската индустрија да убеди повеќе луѓе да ги прифатат електричните возила.“
Според неодамнешниот извештај од Порше, потребни се околу 80 минути за да се додаде 250 милји автономија во типична електрана од 50 kW, 400 V; 40 минути ако е 100 kW; ако се лади приклучокот за полнење (цени, тежина и сложеност), што може дополнително да го намали времето на 30 минути.
„Затоа, во потрагата по побрзо полнење, транзицијата кон повисоки напони е неизбежна“, заклучува извештајот. Порше верува дека со напон на полнење од 800 волти, времето би се намалило на околу 15 минути.
Полнењето е исто толку лесно и брзо како и полнењето гориво - има големи шанси тоа да се случи.
3. Пионери во конзервативните индустрии
Ако технологијата од 800 волти е навистина толку добра, вреди да се прашаме зошто, со исклучок на гореспоменатите модели, речиси сите електрични возила сè уште се базираат на системи од 400 волти, дури и лидерите на пазарот Тесла и Фолксваген.
Шалер и други експерти ги припишуваат причините на „погодноста“ и „да се биде прв во индустријата“.
Типична куќа користи 380 волти трифазен наизменичен напон (стапката на напон е всушност опсег, а не фиксна вредност), па кога производителите на автомобили почнаа да ги лансираат plug-in хибридите и чисто електричните возила, инфраструктурата за полнење веќе беше таму. А првиот бран електрични возила беше изграден на компоненти развиени за plug-in хибриди, кои беа базирани на системи од 400 волти.
„Кога сите се на 400 волти, тоа значи дека тоа е нивото на напон што е достапно во инфраструктурата насекаде“, рече Шалер. „Најзгодно е, веднаш е достапно. Така луѓето не размислуваат премногу. Веднаш одлучуваат.“
Кесел Грубер го смета Порше за пионер на системот од 800 волти бидејќи се фокусирал повеќе на перформансите отколку на практичноста.
Порше се осмелува да го преиспита она што индустријата го има пренесено од минатото. Тој се прашува: „Дали ова е навистина најдоброто решение?“ „Можеме ли да го дизајнираме од нула?“ Тоа е убавината на тоа да се биде производител на автомобили со високи перформанси.
Експертите од индустријата се согласија дека е само прашање на време кога повеќе електрични возила од 800 волти ќе се појават на пазарот.
Нема многу технички предизвици, но деловите треба да се развијат и валидираат; цената може да биде проблем, но со обем, помали ќелии и помалку бакар, ниската цена ќе дојде наскоро.
„Волво“, „Полстар“, „Стелантис“ и „Џенерал моторс“ веќе изјавија дека идните модели ќе ја користат технологијата.
Групацијата „Фолксваген“ планира да лансира низа автомобили на својата 800-волтна PPE платформа, вклучувајќи нов Macan и караван базиран на новиот концепт A6 Avant E-tron.
Голем број кинески производители на автомобили, исто така, најавија премин кон 800-волтна архитектура, вклучувајќи ги Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD и Lotus, во сопственост на Geely.
„Со Taycan и E-tron GT, имате возило со водечки перформанси во класата. Ioniq 5 е доказ дека е можен достапен семеен автомобил“, заклучи Кесел Грубер. „Ако овие неколку автомобили можат да го направат тоа, тогаш секој автомобил може да го направи тоа.“
Време на објавување: 19 април 2022 година