In 2021 sal wêreldwye EV-verkope 9% van die totale passasiersmotorverkope uitmaak.
Om daardie getal te verhoog, benewens die swaar belegging in nuwe sakelandskappe om die ontwikkeling, vervaardiging en bevordering van elektrifisering te versnel, span motorvervaardigers en verskaffers ook hul breine in om voor te berei vir die volgende generasie voertuigonderdele.
Voorbeelde sluit in vastetoestandbatterye, aksiale vloeimotors en 800-volt elektriese stelsels wat belowe om laaitye met die helfte te verminder, batterygrootte en -koste drasties te verminder, en die doeltreffendheid van die aandrywingstelsel te verbeter.
Tot dusver het slegs 'n handjievol nuwe motors 'n 800-volt-stelsel in plaas van die gewone 400 gebruik.
Modelle met 800-volt-stelsels wat reeds op die mark is, is: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 en Kia EV6. Die Lucid Air-limousine gebruik 'n 900-volt-argitektuur, hoewel bedryfsdeskundiges glo dat dit tegnies 'n 800-volt-stelsel is.
Vanuit die perspektief van EV-komponentverskaffers sal 800-volt-batteryargitektuur die dominante tegnologie teen die einde van die 2020's wees, veral namate meer en meer toegewyde 800-volt-argitektuur-volledig elektriese platforms na vore kom, soos Hyundai se E-GMP en PPE van die Volkswagen-groep.
Hyundai Motor se E-GMP modulêre elektriese platform word verskaf deur Vitesco Technologies, 'n aandrywingsmaatskappy wat van Continental AG afgestig is, om 800-volt-omsetters te verskaf; Volkswagen Group PPE is 'n 800-volt-batteryargitektuur wat gesamentlik deur Audi en Porsche ontwikkel is. Modulêre elektriese voertuigplatform.
"Teen 2025 sal modelle met 800-volt-stelsels meer algemeen word," sê Dirk Kesselgruber, president van GKN se elektriese aandrywingsafdeling, 'n tegnologie-ontwikkelingsmaatskappy. GKN is ook een van verskeie Tier 1-verskaffers wat die tegnologie gebruik en komponente soos 800-volt elektriese asse verskaf, met die oog op massaproduksie in 2025.
Hy het aan Automotive News Europe gesê: "Ons dink die 800-volt-stelsel sal hoofstroom word. Hyundai het ook bewys dat dit ewe mededingend op prys kan wees."
In die Verenigde State begin die Hyundai IQNIQ 5 by $43 650, wat meer gegrond is as die gemiddelde prys van $60 054 vir elektriese voertuie in Februarie 2022, en kan deur meer verbruikers aanvaar word.
“800 volt is die logiese volgende stap in die evolusie van suiwer elektriese voertuie,” het Alexander Reich, hoof van innoverende kragelektronika by Vitesco, in ’n onderhoud gesê.
Benewens die verskaffing van 800-volt-omsetters vir Hyundai se E-GMP modulêre elektriese platform, het Vitesco ander groot kontrakte gesluit, insluitend omsetters vir 'n groot Noord-Amerikaanse motorvervaardiger en twee toonaangewende elektriese voertuie in China en Japan. Die verskaffer verskaf die motor.
Die 800-volt elektriese stelsels-segment groei vinniger as wat net 'n paar jaar gelede verwag is, en kliënte word sterker, het Harry Husted, hooftegnologiebeampte by die Amerikaanse motoronderdeleverskaffer BorgWarner, per e-pos gesê. Die verskaffer het ook 'n paar bestellings gewen, insluitend 'n geïntegreerde aandryfmodule vir 'n Chinese luukse handelsmerk.
1. Waarom is 800 volt die "logiese volgende stap"?
Wat is die hoogtepunte van die 800-volt-stelsel in vergelyking met die bestaande 400-volt-stelsel?
Eerstens kan hulle dieselfde krag teen 'n laer stroom lewer. Verhoog laaityd met 50% met dieselfde batterygrootte.
Gevolglik kan die battery, die duurste komponent in 'n elektriese voertuig, kleiner gemaak word, wat doeltreffendheid verhoog terwyl die algehele gewig verminder word.
Otmar Scharrer, senior visepresident van geëlektrifiseerde aandrywingstelseltegnologie by ZF, het gesê: "Die koste van elektriese voertuie is nog nie op dieselfde vlak as petrolvoertuie nie, en 'n kleiner battery sou 'n goeie oplossing wees. Ook maak dit nie op sigself sin om 'n baie groot battery in 'n hoofstroom kompakte model soos die Ioniq 5 te hê nie."
"Deur die spanning en dieselfde stroom te verdubbel, kan die motor twee keer soveel energie kry," het Reich gesê. "As die laaityd vinnig genoeg is, hoef die elektriese motor dalk nie tyd te spandeer om 'n reikafstand van 1 000 kilometer na te jaag nie."
Tweedens, omdat hoër spannings dieselfde krag met minder stroom verskaf, kan kabels en drade ook kleiner en ligter gemaak word, wat die verbruik van duur en swaar koper verminder.
Verlore energie sal ook dienooreenkomstig verminder word, wat lei tot beter uithouvermoë en verbeterde motorprestasie. En geen komplekse termiese bestuurstelsel is nodig om te verseker dat die battery teen die optimale temperatuur werk nie.
Laastens, wanneer dit gepaard gaan met opkomende silikonkarbied-mikroskyfietegnologie, kan die 800-volt-stelsel die doeltreffendheid van die kragbron met tot 5 persent verhoog. Hierdie skyfie verloor min energie wanneer dit skakel en is veral effektief vir regeneratiewe rem.
Omdat die nuwe silikonkarbied-skyfies minder suiwer silikon gebruik, kan die koste laer wees en meer skyfies kan aan die motorbedryf verskaf word, het verskaffers gesê. Omdat ander nywerhede geneig is om alle silikon-skyfies te gebruik, ding hulle mee met motorvervaardigers op die halfgeleierproduksielyn.
"Ten slotte, die ontwikkeling van 800-volt-stelsels is van kardinale belang," sluit GKN se Kessel Gruber af.
2. 800-volt laaistasie netwerkuitleg
Hier is nog 'n vraag: Die meeste van die bestaande laaistasies is gebaseer op die 400-volt-stelsel, is daar werklik 'n voordeel vir motors wat die 800-volt-stelsel gebruik?
Die antwoord wat deur bedryfskundiges gegee word, is: ja. Alhoewel die voertuig 'n 800-volt-gebaseerde laai-infrastruktuur benodig.
"Die meeste van die bestaande GS-snellaai-infrastruktuur is vir 400-volt-voertuie," het Hursted gesê. "Om 800-volt-snellaai te bereik, benodig ons die nuutste generasie hoëspanning-, hoëkrag-GS-snellaaiers."
Dis nie 'n probleem vir tuislaai nie, maar tot dusver is die vinnigste openbare laainetwerke in die VSA beperk. Reich dink die probleem is selfs erger vir snelweglaaistasies.
In Europa is 800-volt-laainetwerke egter aan die toeneem, en Ionity het 'n aantal 800-volt, 350-kilowatt-snelweglaaipunte regoor Europa.
Ionity EU is 'n vennootskapsprojek tussen verskeie motorvervaardigers vir 'n netwerk van hoë-krag laaistasies vir elektriese voertuie, gestig deur die BMW Groep, Daimler AG, Ford Motor en Volkswagen. In 2020 het Hyundai Motor as die vyfde grootste aandeelhouer aangesluit.
"'n 800-volt, 350-kilowatt-laaier beteken 'n 100-kilometer laaityd van 5-7 minute," sê ZF se Schaller. "Dis net 'n koppie koffie."
"Dit is werklik 'n ontwrigtende tegnologie. Dit sal ook die motorbedryf help om meer mense te oortuig om elektriese voertuie te omarm."
Volgens 'n onlangse verslag van Porsche neem dit ongeveer 80 minute om 250 myl se reikafstand in 'n tipiese 50 kW, 400 V-kragstasie by te voeg; 40 minute as dit 100 kW is; as die laaiprop afgekoel word (koste, gewig en kompleksiteit), wat die tyd verder tot 30 minute kan verminder.
"Daarom, in die soeke na hoër laaispoed, is 'n oorgang na hoër spannings onvermydelik," het die verslag afgesluit. Porsche glo dat met 'n laaispanning van 800 volt die tyd tot ongeveer 15 minute sal daal.
Herlaai so maklik en vinnig soos brandstof hervul – daar is ’n goeie kans dat dit gaan gebeur.
3. Pioniers in konserwatiewe nywerhede
As 800-volt-tegnologie inderdaad so goed is, is dit die moeite werd om te vra waarom, met die uitsondering van die bogenoemde modelle, byna alle elektriese voertuie steeds op 400-volt-stelsels gebaseer is, selfs markleiers Tesla en Volkswagen.
Schaller en ander kenners skryf die redes toe aan "gerief" en "om 'n bedryfsprimeur te wees".
'n Tipiese huis gebruik 380 volt driefase-WS (die spanningstempo is eintlik 'n reeks, nie 'n vaste waarde nie), so toe motorvervaardigers inprop-hibriede en suiwer elektriese voertuie begin uitrol het, was die laai-infrastruktuur reeds daar. En die eerste golf elektriese voertuie is gebou op komponente wat ontwikkel is vir inprop-hibriede, wat gebaseer was op 400-volt-stelsels.
"Wanneer almal op 400 volt is, beteken dit dat dit die vlak van spanning is wat oral in die infrastruktuur beskikbaar is," het Schaller gesê. "Dis die gerieflikste, dis onmiddellik beskikbaar. So mense dink nie te veel nie. Onmiddellik besluit."
Kessel Gruber skryf Porsche toe as 'n pionier van die 800-volt-stelsel omdat dit meer op prestasie as praktiese gebruik gefokus het.
Porsche durf dit waag om te herevalueer wat die bedryf uit die verlede oorgedra het. Hy vra homself af: "Is dit werklik die beste oplossing?" "Kan ons dit van nuuts af ontwerp?" Dis die mooi daarvan om 'n hoëprestasie-motorvervaardiger te wees.
Bedryfsdeskundiges het saamgestem dat dit net 'n kwessie van tyd is voordat meer 800-volt EV's die mark tref.
Daar is nie baie tegniese uitdagings nie, maar onderdele moet ontwikkel en gevalideer word; koste mag dalk 'n probleem wees, maar met skaal, kleiner selle en minder koper, sal lae koste binnekort kom.
Volvo, Polestar, Stellantis en General Motors het reeds verklaar dat toekomstige modelle die tegnologie sal gebruik.
Die Volkswagen-groep beplan om 'n reeks motors op sy 800-volt PPE-platform bekend te stel, insluitend 'n nuwe Macan en 'n stasiewa gebaseer op die nuwe A6 Avant E-tron-konsep.
'n Aantal Chinese motorvervaardigers het ook 'n skuif na 800-volt-argitektuur aangekondig, insluitend Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD en Geely-besit Lotus.
“Met die Taycan en die E-tron GT het jy ’n voertuig met klasleidende werkverrigting. Die Ioniq 5 is bewys dat ’n bekostigbare gesinsmotor moontlik is,” het Kessel Gruber afgesluit. “As hierdie paar motors dit kan doen, dan kan elke motor dit doen.”
Plasingstyd: 19 Apr-2022