Yn 2021 sil de wrâldwide ferkeap fan elektryske auto's 9% fan 'e totale ferkeap fan persoane-auto's útmeitsje.
Om dat oantal te ferheegjen, neist it swier ynvestearjen yn nije bedriuwslânskippen om de ûntwikkeling, fabrikaazje en promoasje fan elektrifikaasje te fersnellen, binne autofabrikanten en leveransiers ek dwaande mei it meitsjen fan tariedings foar de folgjende generaasje auto-ûnderdielen.
Foarbylden binne solid-state-batterijen, axiale streammotors en elektryske systemen fan 800 volt dy't tasizze om oplaadtiden te halvearjen, de grutte en kosten fan 'e batterij drastysk te ferminderjen en de effisjinsje fan 'e oandriuwing te ferbetterjen.
Oant no ta hawwe mar in hantsjefol nije auto's in systeem fan 800 volt brûkt ynstee fan it gewoane 400.
Modellen mei 800-volt systemen dy't al op 'e merk binne binne: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 en Kia EV6. De Lucid Air limousine brûkt in 900-volt arsjitektuer, hoewol yndustryeksperts leauwe dat it technysk in 800-volt systeem is.
Fanút it perspektyf fan leveransiers fan EV-komponinten sil 800-volt batterij-arsjitektuer oan 'e ein fan 'e jierren 2020 de dominante technology wêze, foaral om't hieltyd mear tawijde folslein elektryske platfoarms mei 800-volt-arsjitektuer ûntsteane, lykas Hyundai's E-GMP en PPE fan 'e Volkswagen Group.
It modulêre elektryske platfoarm E-GMP fan Hyundai Motor wurdt levere troch Vitesco Technologies, in oandriuwingsbedriuw dat ôfsplitst is fan Continental AG, om 800-volt omvormers te leverjen; Volkswagen Group PPE is in 800-volt batterijarsjitektuer dy't mienskiplik ûntwikkele is troch Audi en Porsche. Modulêr platfoarm foar elektryske auto's.
"Yn 2025 sille modellen mei 800-volt systemen faker foarkomme," sei Dirk Kesselgruber, presidint fan 'e elektryske oandriuwingsôfdieling fan GKN, in technologyûntwikkelingsbedriuw. GKN is ek ien fan ferskate Tier 1-leveransiers dy't de technology brûke, en leveret komponinten lykas 800-volt elektryske assen, mei in each op massaproduksje yn 2025.
Hy fertelde Automotive News Europe: "Wy tinke dat it 800-volt systeem mainstream wurde sil. Hyundai hat ek bewiisd dat it likegoed konkurrearjend wêze kin op priis."
Yn 'e Feriene Steaten begjint de Hyundai IQNIQ 5 by $43.650, wat mear grûndearre is as de gemiddelde priis fan $60.054 foar elektryske auto's yn febrewaris 2022, en kin troch mear konsuminten akseptearre wurde.
"800 volt is de logyske folgjende stap yn 'e evolúsje fan suver elektryske auto's," sei Alexander Reich, haad fan ynnovative krêftelektronika by Vitesco, yn in ynterview.
Neist it leverjen fan 800-volt omvormers foar it modulêre elektryske platfoarm E-GMP fan Hyundai, hat Vitesco oare grutte kontrakten binnenhelle, ynklusyf omvormers foar in grutte Noardamerikaanske autofabrikant en twa liedende elektryske auto's yn Sina en Japan. De leveransier leveret de motor.
It segmint foar elektryske systemen fan 800 volt groeit rapper as in pear jier lyn ferwachte, en klanten wurde sterker, sei Harry Husted, haadtechnologyoffisier by de Amerikaanske leveransier fan auto-ûnderdielen BorgWarner, fia e-post. De leveransier hat ek wat oarders wûn, ynklusyf in yntegreare oandriuwmodule foar in Sineesk lúksemerk.
1. Wêrom is 800 volt de "logyske folgjende stap"?
Wat binne de hichtepunten fan it 800-volt systeem yn ferliking mei it besteande 400-volt systeem?
Earst kinne se itselde fermogen leverje by in legere stroom. Fergrutsje de oplaadtiid mei 50% mei deselde batterijgrutte.
As gefolch kin de batterij, it djoerste ûnderdiel yn in elektrysk auto, lytser makke wurde, wêrtroch't de effisjinsje tanimt en it totale gewicht ferminderet.
Otmar Scharrer, senior fise-presidint fan elektryske oandriuwingstechnology by ZF, sei: "De kosten fan elektryske auto's binne noch net op itselde nivo as dy fan benzine-auto's, en in lytsere batterij soe in goede oplossing wêze. Ek is it hawwen fan in heul grutte batterij yn in mainstream kompakt model lykas de Ioniq 5 op himsels gjin sin."
"Troch de spanning en deselde stroom te ferdûbeljen, kin de auto twa kear safolle enerzjy krije," sei Reich. "As de oplaadtiid fluch genôch is, hoecht de elektryske auto miskien gjin tiid te besteegjen oan it neistribjen fan in berik fan 1.000 kilometer."
Twadder, om't hegere spanningen itselde fermogen leverje mei minder stroom, kinne kabels en triedden ek lytser en lichter makke wurde, wêrtroch it ferbrûk fan djoer en swier koper ferminderet.
Ferlern enerzjy sil ek neffens fermindere wurde, wat resulteart yn bettere úthâldingsfermogen en ferbettere motorprestaasjes. En der is gjin kompleks termysk behearsysteem nedich om te soargjen dat de batterij op 'e optimale temperatuer wurket.
Uteinlik, yn kombinaasje mei opkommende silisiumkarbide-mikrochiptechnology, kin it 800-volt-systeem de effisjinsje fan 'e oandriuwing mei maksimaal 5 prosint ferheegje. Dizze chip ferliest mar in bytsje enerzjy by it wikseljen en is benammen effektyf foar regeneratyf remmen.
Omdat de nije silisiumkarbide chips minder suver silisium brûke, kinne de kosten leger wêze en kinne mear chips oan 'e auto-yndustry levere wurde, seine leveransiers. Omdat oare yndustryen de neiging hawwe om chips fan folslein silisium te brûken, konkurrearje se mei autofabrikanten op 'e produksjeline fan healgeleiders.
"Ta beslút, de ûntwikkeling fan 800-volt-systemen is krúsjaal," konkludearret Kessel Gruber fan GKN.
2. Yndieling fan it netwurk fan it 800-volt laadstasjon
Hjir is noch in fraach: De measte besteande laadstasjons binne basearre op it 400-volt systeem, is d'r echt in foardiel foar auto's dy't it 800-volt systeem brûke?
It antwurd dat yndustryeksperts jouwe is: ja. Hoewol it auto in oplaadynfrastruktuer op basis fan 800 volt nedich hat.
"It measte fan 'e besteande DC-snellaadynfrastruktuer is foar 400-volt auto's," sei Hursted. "Om 800-volt snelladen te berikken, hawwe wy de lêste generaasje hege-spanning, hege-krêft DC-snelladers nedich."
Dat is gjin probleem foar thúsladen, mar oant no ta binne de rapste iepenbiere laadnetwurken yn 'e FS beheind. Reich tinkt dat it probleem noch dreger is foar laadstasjons op 'e snelwei.
Yn Jeropa binne oplaadnetwurken fan 800-volt-systeem lykwols yn opkomst, en Ionity hat in oantal oplaadpunten foar snelwegen fan 800 volt en 350 kilowatt yn hiel Jeropa.
Ionity EU is in gearwurkingsprojekt fan meardere autofabrikanten foar in netwurk fan oplaadstasjons mei hege fermogen foar elektryske auto's, oprjochte troch de BMW Group, Daimler AG, Ford Motor en Volkswagen. Yn 2020 kaam Hyundai Motor derby as de fyfde grutste oandielhâlder.
"In lader fan 800 volt en 350 kilowatt betsjut in oplaadtiid fan 5-7 minuten oer 100 kilometer," seit Schaller fan ZF. "Dat is gewoan in kopke kofje."
"Dit is echt in disruptive technology. It sil de auto-yndustry ek helpe om mear minsken te oertsjûgjen om elektryske auto's te brûken."
Neffens in resint rapport fan Porsche duorret it sawat 80 minuten om 250 mil berik ta te foegjen yn in typyske 50kW, 400V-sintrale; 40 minuten as it 100kW is; as de laadstekker koele wurdt (kosten, gewicht en kompleksiteit), wat de tiid fierder kin ferminderje nei 30 minuten.
"Dêrom, yn 'e stribjen nei it berikken fan hegere opladen, is in oergong nei hegere spanningen ûnûntkomber," konkludearre it rapport. Porsche is fan betinken dat mei in laadspanning fan 800 volt de tiid sakje soe nei sawat 15 minuten.
Opladen is like maklik en rap as tanken - de kâns is grut dat it barre sil.
3. Pioniers yn konservative yndustryen
As 800-volt-technology yndie sa goed is, is it de muoite wurdich om te freegjen wêrom't, mei útsûndering fan 'e neamde modellen, hast alle elektryske auto's noch basearre binne op 400-volt-systemen, sels merklieders Tesla en Volkswagen.
Schaller en oare saakkundigen taskriuwe de redenen oan "gemak" en "in primeur yn 'e yndustry wêze".
In typysk hûs brûkt 380 volt trijefase wikselstroom (de spanning is eins in berik, gjin fêste wearde), dus doe't autofabrikanten begûnen mei it útrollen fan plug-in hybrides en suver elektryske auto's, wie de oplaadynfrastruktuer der al. En de earste weach fan elektryske auto's waard boud op komponinten ûntwikkele foar plug-in hybrides, dy't basearre wiene op 400-volt systemen.
"As elkenien op 400 volt sit, betsjut dat dat it spanningsnivo is dat oeral yn 'e ynfrastruktuer beskikber is," sei Schaller. "It is it handichst, it is direkt beskikber. Dat minsken tinke net tefolle nei. Se beslute fuortendaliks."
Kessel Gruber skriuwt Porsche ta as in pionier fan it 800-volt-systeem, om't it mear rjochte wie op prestaasjes as op praktykens.
Porsche doart opnij te evaluearjen wat de yndustry út it ferline oernommen hat. Hy freget himsels ôf: "Is dit echt de bêste oplossing?" "Kinne wy it fanôf it begjin ûntwerpe?" Dat is it moaie fan in hege-prestaasje autofabrikant te wêzen.
Yndustryeksperts binne it deroer iens dat it allinich in kwestje fan tiid is foardat mear 800-volt EV's op 'e merk komme.
Der binne net folle technyske útdagings, mar ûnderdielen moatte ûntwikkele en validearre wurde; kosten kinne in probleem wêze, mar mei skaal, lytsere sellen en minder koper, sille lege kosten gau komme.
Volvo, Polestar, Stellantis en General Motors hawwe al oanjûn dat takomstige modellen de technology brûke sille.
De Volkswagen Groep is fan plan om in searje auto's te lansearjen op har 800-volt PPE-platfoarm, ynklusyf in nije Macan en in stasjonswein basearre op it nije A6 Avant E-tron-konsept.
In oantal Sineeske autofabrikanten hawwe ek in oerstap nei 800-volt-arsjitektuer oankundige, wêrûnder Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD en Geely-eigendom Lotus.
"Mei de Taycan en de E-tron GT hawwe jo in auto mei klasse-liedende prestaasjes. De Ioniq 5 is it bewiis dat in betelbere famyljeauto mooglik is," konkludearre Kessel Gruber. "As dizze pear auto's it kinne, dan kin elke auto it."
Pleatsingstiid: 19 april 2022