Tel
0086-516-83913580
E-mel
[e-mel dilindungi]

Sistem Elektrik 800 Volt—Kunci untuk Memendekkan Masa Pengecasan Kenderaan Tenaga Baharu

Pada 2021, jualan EV global akan menyumbang 9% daripada jumlah jualan kereta penumpang.

Untuk meningkatkan jumlah itu, selain melabur banyak dalam landskap perniagaan baharu untuk mempercepatkan pembangunan, pembuatan dan promosi elektrifikasi, pembuat kereta dan pembekal juga memerah otak mereka untuk bersedia bagi komponen kenderaan generasi akan datang.

Contohnya termasuk bateri keadaan pepejal, motor aliran paksi dan sistem elektrik 800 volt yang menjanjikan untuk mengurangkan masa pengecasan separuh, mengurangkan saiz dan kos bateri secara drastik serta meningkatkan kecekapan pemanduan.

Setakat ini, hanya segelintir kereta baharu yang menggunakan sistem 800 volt dan bukannya 400 biasa.

Model dengan sistem 800 volt sudah ada di pasaran ialah: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 dan Kia EV6.Limosin Lucid Air menggunakan seni bina 900 volt, walaupun pakar industri percaya ia secara teknikal adalah sistem 800 volt.

Dari perspektif pembekal komponen EV, seni bina bateri 800 volt akan menjadi teknologi yang dominan menjelang penghujung 2020-an, terutamanya apabila semakin banyak seni bina 800 volt yang berdedikasi platform semua elektrik muncul, seperti E-GMP dan PPE Hyundai Kumpulan Volkswagen.

Platform elektrik modular E-GMP Hyundai Motor disediakan oleh Vitesco Technologies, sebuah syarikat rangkaian kuasa yang dihasilkan daripada Continental AG, untuk menyediakan penyongsang 800 volt;Volkswagen Group PPE ialah seni bina bateri 800 volt yang dibangunkan bersama oleh Audi dan Porsche.Platform kenderaan elektrik modular.

"Menjelang 2025, model dengan sistem 800 volt akan menjadi lebih biasa," kata Dirk Kesselgruber, presiden bahagian pemacu elektrik GKN, sebuah syarikat pembangunan teknologi.GKN juga merupakan salah satu daripada beberapa pembekal Tahap 1 yang menggunakan teknologi itu, membekalkan komponen seperti gandar elektrik 800 volt, dengan tumpuan ke arah pengeluaran besar-besaran pada 2025.

Beliau memberitahu Automotive News Europe, "Kami fikir sistem 800 volt akan menjadi arus perdana. Hyundai juga telah membuktikan bahawa ia boleh bersaing dengan harga yang sama."

Di Amerika Syarikat, Hyundai IQNIQ 5 bermula pada $43,650, yang lebih asas daripada harga purata $60,054 untuk kenderaan elektrik pada Februari 2022, dan boleh diterima oleh lebih ramai pengguna.

"800 volt adalah langkah seterusnya yang logik dalam evolusi kenderaan elektrik tulen," kata Alexander Reich, ketua elektronik kuasa inovatif di Vitesco, dalam satu temu bual.

Selain membekalkan penyongsang 800 volt untuk platform elektrik modular E-GMP Hyundai, Vitesco telah memperoleh kontrak utama lain, termasuk penyongsang untuk pembuat kereta utama Amerika Utara dan dua EV terkemuka di China dan Jepun.Pembekal menyediakan motor.

Segmen sistem elektrik 800 volt berkembang lebih pantas daripada jangkaan hanya beberapa tahun lalu, dan pelanggan semakin kuat, Harry Husted, ketua pegawai teknologi di pembekal alat ganti kereta AS BorgWarner, berkata melalui e-mel.minat.Pembekal juga telah memenangi beberapa pesanan, termasuk modul pemacu bersepadu untuk jenama mewah China.

图2

1. Mengapakah 800 volt adalah "langkah seterusnya yang logik"?

 

Apakah kemuncak sistem 800 volt berbanding sistem 400 volt sedia ada?

Pertama, mereka boleh menyampaikan kuasa yang sama pada arus yang lebih rendah.Tingkatkan masa pengecasan sebanyak 50% dengan saiz bateri yang sama.

Akibatnya, bateri, komponen paling mahal dalam kenderaan elektrik, boleh dibuat lebih kecil, meningkatkan kecekapan sambil mengurangkan berat keseluruhan.

Otmar Scharrer, naib presiden kanan teknologi powertrain elektrik di ZF, berkata: "Kos kenderaan elektrik belum lagi berada pada tahap yang sama dengan kenderaan petrol, dan bateri yang lebih kecil akan menjadi penyelesaian yang baik. Selain itu, mempunyai bateri yang sangat besar dalam model kompak arus perdana seperti Ioniq 5 tidak masuk akal dengan sendirinya.”

"Dengan menggandakan voltan dan arus yang sama, kereta itu boleh mendapat dua kali lebih banyak tenaga, " kata Reich."Jika masa pengecasan cukup pantas, kereta elektrik itu mungkin tidak perlu meluangkan masa untuk mengejar jarak sejauh 1,000 kilometer."

Kedua, kerana voltan yang lebih tinggi memberikan kuasa yang sama dengan arus yang kurang, kabel dan wayar juga boleh dibuat lebih kecil dan ringan, mengurangkan penggunaan tembaga yang mahal dan berat.

Tenaga yang hilang juga akan dikurangkan dengan sewajarnya, menghasilkan daya tahan yang lebih baik dan prestasi motor yang lebih baik.Dan tiada sistem pengurusan haba yang kompleks diperlukan untuk memastikan bateri beroperasi pada suhu optimum.

Akhirnya, apabila dipasangkan dengan teknologi mikrocip silikon karbida yang baru muncul, sistem 800 volt boleh meningkatkan kecekapan rangkaian kuasa sehingga 5 peratus.Cip ini kehilangan sedikit tenaga apabila bertukar dan amat berkesan untuk brek regeneratif.

Oleh kerana cip silikon karbida baharu menggunakan kurang silikon tulen, kosnya mungkin lebih rendah dan lebih banyak cip boleh dibekalkan kepada industri auto, kata pembekal.Oleh kerana industri lain cenderung menggunakan cip semua silikon, mereka bersaing dengan pembuat kereta dalam barisan pengeluaran semikonduktor.

"Kesimpulannya, pembangunan sistem 800 volt adalah penting," kata Kessel Gruber dari GKN.

 

2. Susun atur rangkaian stesen pengecasan 800 volt

 

Berikut adalah satu lagi soalan: Kebanyakan stesen pengecasan sedia ada adalah berdasarkan sistem 400 volt, adakah benar-benar ada kelebihan kepada kereta yang menggunakan sistem 800 volt?

Jawapan yang diberikan oleh pakar industri ialah: ya.Walaupun kenderaan itu memerlukan infrastruktur pengecasan berasaskan 800 volt.

"Kebanyakan infrastruktur pengecasan pantas DC sedia ada adalah untuk kenderaan 400 volt, " kata Hursted."Untuk mencapai pengecasan pantas 800 volt, kami memerlukan generasi terkini pengecas pantas DC bervoltan tinggi dan berkuasa tinggi."

Itu bukan masalah untuk pengecasan rumah, tetapi setakat ini rangkaian pengecasan awam terpantas di AS adalah terhad.Reich berpendapat masalahnya lebih sukar untuk stesen pengecas lebuh raya.

Di Eropah, bagaimanapun, rangkaian pengecasan sistem 800 volt semakin meningkat, dan Ionity mempunyai sejumlah titik pengecasan lebuh raya 800 volt, 350 kilowatt di seluruh Eropah.

Ionity EU ialah projek perkongsian berbilang pembuat kereta untuk rangkaian stesen pengecasan berkuasa tinggi untuk kenderaan elektrik, yang diasaskan oleh Kumpulan BMW, Daimler AG, Ford Motor dan Volkswagen.Pada 2020, Hyundai Motor menyertai sebagai pemegang saham kelima terbesar.

"Pengecas 800 volt, 350 kilowatt bermakna masa pengecasan 100 kilometer selama 5-7 minit," kata Schaller dari ZF."Itu hanya secawan kopi."

"Ini benar-benar teknologi yang mengganggu. Ia juga akan membantu industri auto meyakinkan lebih ramai orang untuk menerima kenderaan elektrik."

Menurut laporan terbaru dari Porsche, ia mengambil masa kira-kira 80 minit untuk menambah jarak 250 batu dalam stesen janakuasa 50kW, 400V biasa;40 minit jika 100kW;jika menyejukkan palam pengecasan (kos , berat dan kerumitan), yang boleh mengurangkan lagi masa kepada 30 minit.

"Oleh itu, dalam usaha untuk mencapai pengecasan berkelajuan tinggi, peralihan kepada voltan yang lebih tinggi tidak dapat dielakkan," laporan itu menyimpulkan.Porsche percaya bahawa dengan voltan pengecasan 800 volt, masa akan berkurangan kepada sekitar 15 minit.

Mengecas semula semudah dan pantas seperti mengisi minyak - ada kemungkinan besar ia akan berlaku.

图3

3. Perintis dalam industri konservatif

 

Jika teknologi 800 volt sememangnya begitu baik, patut ditanya mengapa, kecuali model yang disebutkan di atas, hampir semua kenderaan elektrik masih berasaskan sistem 400 volt, malah pemimpin pasaran Tesla dan Volkswagen.?

Schaller dan pakar lain mengaitkan sebabnya kepada "kemudahan" dan "menjadi industri dahulu."

Rumah biasa menggunakan 380 volt AC tiga fasa (kadar voltan sebenarnya adalah julat, bukan nilai tetap), jadi apabila pembuat kereta mula melancarkan hibrid plug-in dan kenderaan elektrik tulen, infrastruktur pengecasan sudah ada .Dan gelombang pertama kenderaan elektrik dibina pada komponen yang dibangunkan untuk hibrid plug-in, yang berasaskan sistem 400 volt.

"Apabila semua orang menggunakan 400 volt, ini bermakna tahap voltan yang tersedia dalam infrastruktur di mana-mana," kata Schaller."Ia adalah yang paling mudah, ia boleh didapati dengan segera. Jadi orang ramai tidak terlalu berfikir. Segera membuat keputusan."

Kessel Gruber mengiktiraf Porsche sebagai perintis sistem 800 volt kerana ia lebih menumpukan pada prestasi berbanding kepraktisan.

Porsche berani menilai semula apa yang telah dibawa oleh industri dari masa lalu.Dia bertanya kepada dirinya sendiri: "Adakah ini benar-benar penyelesaian terbaik?""Bolehkah kita mereka bentuknya dari awal?"Itulah indahnya menjadi pembuat kereta berprestasi tinggi.

Pakar industri telah bersetuju bahawa hanya menunggu masa sebelum lebih banyak EV 800 volt memasuki pasaran.

Tidak banyak cabaran teknikal, tetapi bahagian perlu dibangunkan dan disahkan;kos mungkin menjadi isu, tetapi dengan skala, sel yang lebih kecil dan kurang tembaga, kos rendah akan datang tidak lama lagi.

Volvo, Polestar, Stellantis dan General Motors telah pun menyatakan bahawa model masa depan akan menggunakan teknologi tersebut.

Kumpulan Volkswagen merancang untuk melancarkan rangkaian kereta pada platform PPE 800 voltnya, termasuk Macan baharu dan station wagon berdasarkan konsep baharu A6 Avant E-tron.

Sebilangan pembuat kereta China juga telah mengumumkan peralihan kepada seni bina 800 volt, termasuk Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD dan Lotus milik Geely.

"Dengan Taycan dan E-tron GT, anda mempunyai kenderaan dengan prestasi yang mendahului kelas. Ioniq 5 adalah bukti bahawa kereta keluarga mampu milik boleh didapati," kata Kessel Gruber."Jika Jika beberapa kereta ini boleh melakukannya, maka setiap kereta boleh melakukannya."


Masa siaran: Apr-19-2022