тел
0086-516-83913580
Електронна пошта
sales@yunyi-china.cn

Електрична система 800 вольт — ключ до скорочення часу зарядки нових енергетичних транспортних засобів

У 2021 році глобальні продажі електромобілів становитимуть 9% від загального обсягу продажів легкових автомобілів.

Щоб збільшити цю кількість, автовиробники та постачальники ламають мізки, щоб підготуватися до наступного покоління компонентів транспортних засобів.

Приклади включають твердотільні акумулятори, осьові двигуни та 800-вольтні електричні системи, які обіцяють скоротити час зарядки вдвічі, різко зменшити розмір і вартість акумулятора та підвищити ефективність трансмісії.

Поки що лише кілька нових автомобілів використовували систему 800 вольт замість звичайних 400.

На ринку вже представлені моделі з 800-вольтовими системами: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 і Kia EV6.Лімузин Lucid Air використовує архітектуру 900 вольт, хоча експерти галузі вважають, що технічно це система на 800 вольт.

З точки зору постачальників компонентів для електромобілів, архітектура 800-вольтових акумуляторів стане домінуючою технологією до кінця 2020-х років, особливо з появою все більше і більше спеціалізованих 800-вольтових повністю електричних платформ, таких як Hyundai E-GMP і PPE. концерн Volkswagen.

Модульна електрична платформа Hyundai Motor E-GMP забезпечується компанією Vitesco Technologies, силовою компанією, виділеною з Continental AG, для забезпечення 800-вольтових інверторів;Volkswagen Group PPE — це архітектура акумуляторної батареї на 800 вольт, розроблена спільно Audi та Porsche.Модульна платформа для електромобіля.

«До 2025 року моделі з 800-вольтовими системами стануть все більш поширеними», – сказав Дірк Кессельгрубер, президент підрозділу електричних трансмісій GKN, компанії з розробки технологій.GKN також є одним із кількох постачальників Tier 1, які використовують цю технологію, постачаючи такі компоненти, як 800-вольтові електричні мости, з метою масового виробництва у 2025 році.

Він сказав Automotive News Europe: «Ми думаємо, що 800-вольтова система стане основною. Hyundai також довів, що вона може бути однаково конкурентоспроможною за ціною».

У Сполучених Штатах Hyundai IQNIQ 5 починається від 43 650 доларів, що є більш обґрунтованим, ніж середня ціна електромобілів у 60 054 доларів США в лютому 2022 року, і може бути прийнята більшою кількістю споживачів.

«800 вольт є логічним наступним кроком в еволюції чистих електромобілів», – сказав в інтерв’ю Олександр Райх, керівник інноваційної силової електроніки компанії Vitesco.

На додаток до постачання 800-вольтових інверторів для модульної електричної платформи Hyundai E-GMP, Vitesco уклала інші великі контракти, включаючи інвертори для великого північноамериканського автовиробника та двох провідних електромобілів у Китаї та Японії.Постачальник надає двигун.

Сегмент 800-вольтових електричних систем росте швидше, ніж очікувалося всього кілька років тому, і клієнти стають сильнішими, повідомив Гаррі Хастед, головний технологічний директор американського постачальника автозапчастин BorgWarner, написав електронною поштою.інтерес.Постачальник також виграв декілька замовлень, включаючи вбудований модуль приводу для китайського люксового бренду.

图2

1. Чому 800 вольт є «логічним наступним кроком»?

 

Які основні моменти 800-вольтової системи порівняно з існуючою системою 400-вольт?

По-перше, вони можуть забезпечити таку ж потужність при меншому струмі.Збільште час зарядки на 50% при тому ж розмірі акумулятора.

В результаті акумулятор, найдорожчий компонент електромобіля, можна зменшити, підвищивши ефективність і зменшивши загальну вагу.

Отмар Шаррер, старший віце-президент з технології електрифікованих силових агрегатів у ZF, сказав: «Вартість електромобілів поки не на такому рівні, як бензинових транспортних засобів, і менший акумулятор був би хорошим рішенням. Крім того, мати дуже великий акумулятор в популярна компактна модель, як-от Ioniq 5, сама по собі не має сенсу».

«Подвоюючи напругу та той самий струм, автомобіль може отримати вдвічі більше енергії», – сказав Райх.«Якщо час зарядки досить швидкий, електромобілю, можливо, не доведеться витрачати час на пробіг у 1000 кілометрів».

По-друге, оскільки більша напруга забезпечує ту саму потужність з меншим струмом, кабелі та дроти також можна зробити меншими та легшими, зменшуючи споживання дорогої та важкої міді.

Втрата енергії також буде відповідно зменшена, що призведе до кращої витривалості та покращення моторної продуктивності.Для забезпечення оптимальної температури батареї не потрібна складна система терморегуляції.

Нарешті, у поєднанні з новою технологією мікрочіпів із карбіду кремнію, 800-вольтова система може підвищити ефективність силового агрегату до 5 відсотків.Цей чіп втрачає мало енергії при перемиканні і особливо ефективний для рекуперативного гальмування.

Оскільки нові чіпи з карбіду кремнію використовують менше чистого кремнію, вартість може бути нижчою, і більше чіпів можна буде постачати в автомобільну промисловість, кажуть постачальники.Оскільки інші галузі, як правило, використовують повністю кремнієві мікросхеми, вони конкурують з автовиробниками на лінії виробництва напівпровідників.

«На завершення, розробка 800-вольтових систем має вирішальне значення», – підсумовує Кессель Грубер з GKN.

 

2. Схема мережі зарядної станції 800 вольт

 

Ось ще одне питання: більшість існуючих зарядних станцій базуються на системі 400 вольт, чи дійсно є переваги для автомобілів, які використовують систему 800 вольт?

Відповідь експертів галузі: так.Хоча транспортному засобу потрібна зарядна інфраструктура на 800 вольт.

«Більшість існуючої інфраструктури швидкої зарядки постійного струму призначено для 400-вольтових транспортних засобів», — сказав Херстед.«Щоб досягти швидкої зарядки на 800 вольт, нам потрібно останнє покоління високовольтних високопотужних швидких зарядних пристроїв постійного струму».

Це не проблема для домашньої зарядки, але поки що найшвидші публічні мережі зарядки в США обмежені.Райх вважає, що проблема ще важча для зарядних станцій на шосе.

У Європі, однак, 800-вольт мережа зарядки системи постійно зростає, і Ionity має ряд 800-вольт, 350-кіловат автомагістралі зарядних точок по всій Європі.

Ionity EU — це партнерський проект кількох автовиробників для мережі потужних зарядних станцій для електромобілів, заснований BMW Group, Daimler AG, Ford Motor та Volkswagen.У 2020 році Hyundai Motor став п’ятим найбільшим акціонером.

«Зарядний пристрій на 800 вольт і потужністю 350 кіловат означає час зарядки на 100 кілометрів за 5-7 хвилин», – каже Шаллер з ZF.«Це просто чашка кави».

«Це справді руйнівна технологія. Вона також допоможе автомобільній промисловості переконати більше людей використовувати електромобілі».

Згідно з нещодавнім звітом від Porsche, на звичайну електростанцію потужністю 50 кВт, 400 В, щоб додати 250 миль запасу ходу, потрібно приблизно 80 хвилин;40 хвилин, якщо це 100 кВт;при охолодженні зарядного штекера (вартість, вага і складність), що може ще більше скоротити час до 30 хвилин.

«Тому в прагненні досягти вищої швидкості зарядки перехід на більш високу напругу неминучий», — підсумовується у звіті.Porsche вважає, що при напрузі зарядки 800 вольт час впаде приблизно до 15 хвилин.

Підзарядка так само проста та швидка, як і заправка — є велика ймовірність, що це станеться.

图3

3. Піонери консервативних галузей

 

Якщо 800-вольтова технологія дійсно така хороша, то варто запитати, чому, за винятком вищезгаданих моделей, майже всі електромобілі все ще базуються на 400-вольтових системах, навіть лідери ринку Tesla і Volkswagen.?

Шаллер та інші експерти пояснюють причини «зручності» та «бути галуззю насамперед».

У типовому будинку використовується 380 вольт трифазного змінного струму (швидкість напруги насправді є діапазоном, а не фіксованим значенням), тому, коли виробники автомобілів почали випускати гібриди та чисті електромобілі, інфраструктура зарядки вже була.І перша хвиля електромобілів була побудована на компонентах, розроблених для підключаються гібридів, які базувалися на 400-вольтових системах.

«Коли всі мають 400 вольт, це означає, що це рівень напруги, який доступний в інфраструктурі всюди», — сказав Шаллер."Це найзручніше, це відразу доступно. Щоб люди не замислювалися надто. Одразу вирішили".

Кессель Грубер вважає Porsche піонером 800-вольтової системи, оскільки вона зосереджена більше на продуктивності, ніж на практичності.

Porsche наважується переоцінити те, що галузь перенесла з минулого.Він запитує себе: «Чи справді це найкраще рішення?»«Чи можемо ми спроектувати його з нуля?»Це краса бути високоефективним автовиробником.

Експерти галузі погодилися, що це лише питання часу, коли більше 800-вольтових електромобілів з’являться на ринку.

Є не так багато технічних проблем, але частини повинні бути розроблені та підтверджені;вартість може бути проблемою, але з масштабом, меншими елементами та меншою кількістю міді, низька вартість скоро з’явиться.

Volvo, Polestar, Stellantis і General Motors вже заявили, що майбутні моделі будуть використовувати цю технологію.

Volkswagen Group планує випустити ряд автомобілів на платформі 800-вольтових засобів захисту, включаючи новий Macan і універсал на основі нової концепції A6 Avant E-tron.

Ряд китайських автовиробників також оголосили про перехід на архітектуру 800 вольт, включаючи Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD і Lotus, що належить Geely.

"З Taycan і E-tron GT у вас є автомобіль з найкращими в своєму класі продуктивністю. Ioniq 5 є доказом того, що доступний сімейний автомобіль можливий", - підсумував Кессель Грубер.«Якщо ці кілька автомобілів можуть це зробити, то кожна машина зможе це зробити».


Час розміщення: 19 квітня 2022 р