У 2021 годзе сусветныя продажы электрамабіляў складуць 9% ад агульнага аб'ёму продажаў легкавых аўтамабіляў.
Каб павялічыць гэтую колькасць, у дадатак да вялікіх інвестыцый у новыя бізнес-ландшафты для паскарэння распрацоўкі, вытворчасці і прасоўвання электрыфікацыі, аўтавытворцы і пастаўшчыкі таксама ламаюць галаву, каб падрыхтавацца да наступнага пакалення кампанентаў аўтамабіля.
Прыклады ўключаюць цвёрдацельныя акумулятары, рухавікі з восевым патокам і электрычныя сістэмы на 800 вольт, якія абяцаюць скараціць час зарадкі ўдвая, рэзка паменшыць памер і кошт батарэі і павысіць эфектыўнасць трансмісіі.
Да гэтага часу толькі нешматлікія новыя аўтамабілі выкарыстоўвалі 800-вольтную сістэму замест звычайных 400.
Мадэлі з сістэмамі 800 вольт, якія ўжо прадстаўлены на рынку, - гэта Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 і Kia EV6.У лімузіне Lucid Air выкарыстоўваецца 900-вольтовая архітэктура, хоць галіновыя эксперты лічаць, што тэхнічна гэта 800-вольтовая сістэма.
З пункту гледжання пастаўшчыкоў кампанентаў для электрамабіляў, 800-вольтовая архітэктура акумулятара стане дамінуючай тэхналогіяй да канца 2020-х гадоў, асабліва па меры з'яўлення ўсё большай колькасці цалкам электрычных платформаў з 800-вольтавай архітэктурай, такіх як E-GMP і PPE ад Hyundai. Volkswagen Group.
Модульная электрычная платформа Hyundai Motor E-GMP прадастаўляецца кампаніяй Vitesco Technologies, якая вылучаецца з Continental AG, каб забяспечыць 800-вольтныя інвертары;PPE Volkswagen Group - гэта 800-вольтовая архітэктура батарэі, сумесна распрацаваная кампаніямі Audi і Porsche.Модульная платформа для электрамабіляў.
«Да 2025 года мадэлі з 800-вольтнымі сістэмамі стануць больш распаўсюджанымі», — сказаў Дырк Кесельгрубер, прэзідэнт падраздзялення электрычных трансмісій GKN, кампаніі па распрацоўцы тэхналогій.GKN таксама з'яўляецца адным з некалькіх пастаўшчыкоў ўзроўню 1, якія выкарыстоўваюць гэтую тэхналогію, пастаўляючы такія кампаненты, як электрычныя восі на 800 вольт, з прыцэлам на масавую вытворчасць у 2025 годзе.
Ён сказаў Automotive News Europe: «Мы лічым, што 800-вольтовая сістэма стане масавай. Hyundai таксама даказаў, што яна можа быць аднолькава канкурэнтаздольнай па цане».
У Злучаных Штатах Hyundai IQNIQ 5 пачынаецца з 43 650 долараў, што больш абгрунтавана, чым сярэдняя цана на электрамабілі ў 60 054 долараў у лютым 2022 года, і можа быць прынята большай колькасцю спажыўцоў.
"800 вольт - гэта лагічны наступны крок у эвалюцыі чыста электрычных транспартных сродкаў", - сказаў у інтэрв'ю Аляксандр Райх, кіраўнік аддзела інавацыйнай сілавы электронікі Vitesco.
У дадатак да пастаўкі 800-вольтных інвертараў для модульнай электрычнай платформы Hyundai E-GMP, Vitesco заключыла іншыя буйныя кантракты, у тым ліку інвертары для буйнога паўночнаамерыканскага аўтавытворцы і двух вядучых электрамабіляў у Кітаі і Японіі.Пастаўшчык забяспечвае рухавік.
Сегмент 800-вольтных электрычных сістэм расце хутчэй, чым чакалася ўсяго некалькі гадоў таму, і кліенты становяцца мацнейшымі, паведаміў па электроннай пошце Гары Хастэд, галоўны тэхналагічны дырэктар амерыканскага пастаўшчыка аўтазапчастак BorgWarner.цікавасць.Пастаўшчык таксама атрымаў некалькі заказаў, у тым ліку інтэграваны прывадны модуль для кітайскага брэнда класа люкс.
1. Чаму 800 вольт - "лагічны наступны крок"?
Якія асноўныя моманты 800-вольтнай сістэмы ў параўнанні з існуючай 400-вольтнай сістэмай?
Па-першае, яны могуць забяспечваць такую ж магутнасць пры меншым току.Павялічце час зарадкі на 50% з тым жа памерам батарэі.
У выніку акумулятар, самы дарагі кампанент у электрамабілі, можна зрабіць меншым, павялічваючы эфектыўнасць пры адначасовым зніжэнні агульнай вагі.
Отмар Шарэр, старшы віцэ-прэзідэнт па тэхналогіях электрыфікаваных трансмісій ZF, сказаў: «Кошт электрамабіляў яшчэ не на тым жа ўзроўні, што і бензінавыя аўтамабілі, і акумулятар меншага памеру быў бы добрым рашэннем. Акрамя таго, мець вельмі вялікі акумулятар у масавая кампактная мадэль, такая як Ioniq 5, не мае сэнсу сама па сабе».
«Пры падваенні напружання і той жа току аўтамабіль можа атрымаць у два разы больш энергіі», — сказаў Райх.«Калі час зарадкі досыць хуткі, электрамабілю можа не спатрэбіцца марнаваць час на прабег у 1000 кіламетраў».
Па-другое, паколькі больш высокае напружанне забяспечвае тую ж магутнасць з меншым токам, кабелі і правады таксама можна зрабіць меншымі і лягчэйшымі, што зніжае спажыванне дарагой і цяжкай медзі.
Страты энергіі таксама будуць адпаведна зніжаны, што прывядзе да павышэння цягавітасці і паляпшэння рухальных характарыстык.І не патрабуецца складаная сістэма кіравання тэмпературай, каб гарантаваць, што батарэя працуе пры аптымальнай тэмпературы.
Нарэшце, у спалучэнні з новай тэхналогіяй мікрачыпа з карбіду крэмнію 800-вольтовая сістэма можа павялічыць эфектыўнасць трансмісіі да 5 працэнтаў.Гэты чып губляе мала энергіі пры пераключэнні і асабліва эфектыўны для рэкуператыўнага тармажэння.
Паколькі ў новых чыпах з карбіду крэмнію выкарыстоўваецца менш чысты крэмній, кошт можа быць ніжэй, і ў аўтамабільную прамысловасць можна будзе пастаўляць больш чыпаў, паведамляюць пастаўшчыкі.Паколькі іншыя галіны, як правіла, выкарыстоўваюць цалкам крамянёвыя чыпы, яны канкуруюць з аўтавытворцамі на лініі вытворчасці паўправаднікоў.
"У заключэнне, распрацоўка 800-вольтных сістэм мае вырашальнае значэнне", - робіць выснову Кесель Грубер з GKN.
2. Схема сеткі зараднай станцыі 800 вольт
Вось яшчэ адно пытанне: большасць існуючых зарадных станцый заснавана на 400-вольтнай сістэме, ці сапраўды ёсць перавага аўтамабіляў, якія выкарыстоўваюць 800-вольтную сістэму?
Адказ галіновых экспертаў: так.Хаця транспартнаму сродку патрэбна зарадная інфраструктура на 800 вольт.
«Большасць існуючай інфраструктуры хуткай зарадкі пастаяннага току прызначана для аўтамабіляў з напругай 400 вольт», — сказаў Херстэд.«Каб дасягнуць хуткай зарадкі 800 вольт, нам патрэбна апошняе пакаленне высакавольтных і магутных хуткіх зарадных прылад пастаяннага току».
Гэта не праблема для хатняй зарадкі, але пакуль колькасць самых хуткіх грамадскіх сетак для зарадкі ў ЗША абмежаваная.Райх лічыць, што праблема яшчэ больш сур'ёзная для зарадных станцый на шашы.
Аднак у Еўропе 800-вольтавыя зарадныя сеткі растуць, і Ionity мае шэраг 800-вольтных і 350-кілаватных пунктаў зарадкі на шашы па ўсёй Еўропе.
Ionity EU - гэта праект партнёрства некалькіх аўтавытворцаў для сеткі магутных зарадных станцый для электрамабіляў, заснаваны BMW Group, Daimler AG, Ford Motor і Volkswagen.У 2020 годзе Hyundai Motor далучыўся ў якасці пятага па велічыні акцыянера.
"Зарадная прылада на 800 вольт і магутнасцю 350 кілават азначае час зарадкі на 100 кіламетраў за 5-7 хвілін", - кажа Шалер з ZF.«Гэта проста кубак кавы».
«Гэта сапраўды прарыўная тэхналогія. Яна таксама дапаможа аўтамабільнай прамысловасці пераканаць больш людзей прыняць электрамабілі».
Згодна з нядаўняй справаздачай кампаніі Porsche, звычайнай электрастанцыі магутнасцю 50 кВт і 400 В патрабуецца каля 80 хвілін, каб павялічыць запас ходу на 250 міль;40 хвілін, калі гэта 100 кВт;пры астуджэнні разеткі для зарадкі (кошт, вага і складанасць), што можа яшчэ больш скараціць час да 30 хвілін.
«Такім чынам, у пошуках больш хуткай зарадкі пераход на больш высокія напружання непазбежны», — заключылі ў дакладзе.Кампанія Porsche мяркуе, што пры напрузе зарадкі 800 вольт час знізіцца прыкладна да 15 хвілін.
Зарадка такая ж простая і хуткая, як і запраўка - ёсць вялікая верагоднасць, што гэта адбудзецца.
3. Піянеры ў кансерватыўных галінах
Калі 800-вольтовая тэхналогія сапраўды такая добрая, варта спытаць, чаму, за выключэннем вышэйзгаданых мадэляў, амаль усе электрамабілі па-ранейшаму заснаваныя на 400-вольтавых сістэмах, нават лідэры рынку Tesla і Volkswagen.?
Шалер і іншыя эксперты звязваюць прычыны з «зручнасцю» і «перш за ўсё ў галіны».
У тыповым доме выкарыстоўваецца 380 вольт трохфазнага пераменнага току (паказчык напружання на самай справе з'яўляецца дыяпазонам, а не фіксаваным значэннем), таму, калі аўтавытворцы пачалі выпускаць падключаныя гібрыды і чыста электрамабілі, інфраструктура зарадкі ўжо была.І першая хваля электрамабіляў была пабудавана на кампанентах, распрацаваных для падключаемых гібрыдаў, якія былі заснаваныя на 400-вольтавых сістэмах.
"Калі ўсе знаходзяцца на 400 вольтах, гэта азначае, што гэта ўзровень напружання, які даступны ў інфраструктуры ўсюды", - сказаў Шалер."Гэта самае зручнае, адразу даступна. Каб людзі не думалі занадта шмат. Адразу вырашылі".
Кесель Грубер лічыць Porsche піянерам 800-вольтнай сістэмы, таму што яна больш засяроджвалася на прадукцыйнасці, чым на практычнасці.
Porsche адважваецца перагледзець тое, што індустрыя перанесла з мінулага.Ён пытаецца ў сябе: "Ці сапраўды гэта лепшае рашэнне?""Ці можам мы распрацаваць яго з нуля?"У гэтым уся прыгажосць быць высокапрадукцыйным аўтавытворцам.
Эксперты галіны пагадзіліся, што гэта толькі пытанне часу, калі на рынак з'явяцца новыя 800-вольтавыя электрамабілі.
Тэхнічных праблем не так шмат, але дэталі трэба распрацаваць і праверыць;кошт можа быць праблемай, але з маштабам, меншымі элементамі і меншай колькасцю медзі, нізкі кошт хутка з'явіцца.
Volvo, Polestar, Stellantis і General Motors ужо заявілі, што будучыя мадэлі будуць выкарыстоўваць гэтую тэхналогію.
Volkswagen Group плануе выпусціць шэраг аўтамабіляў на сваёй 800-вольтавай платформе PPE, у тым ліку новы Macan і універсал на базе новай канцэпцыі A6 Avant E-tron.
Шэраг кітайскіх аўтавытворцаў таксама абвясцілі аб пераходзе на 800-вольтную архітэктуру, у тым ліку Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD і Lotus, які належыць Geely.
«З Taycan і E-tron GT у вас ёсць аўтамабіль з лепшымі характарыстыкамі ў сваім класе. Ioniq 5 з'яўляецца доказам таго, што даступны сямейны аўтамабіль магчымы», - сказаў на заканчэнне Кесель Грубер.«Калі гэтыя некалькі машын могуць зрабіць гэта, то кожная машына можа гэта зрабіць».
Час публікацыі: 19 красавіка 2022 г