En 2021, as vendas globais de vehículos eléctricos representarán o 9% das vendas totais de turismos.
Para aumentar ese número, ademais de investir moito en novos escenarios comerciais para acelerar o desenvolvemento, a fabricación e a promoción da electrificación, os fabricantes de automóbiles e os provedores tamén se están a preparar para a próxima xeración de compoñentes de vehículos.
Os exemplos inclúen baterías de estado sólido, motores de fluxo axial e sistemas eléctricos de 800 voltios que prometen reducir os tempos de carga á metade, reducir drasticamente o tamaño e o custo da batería e mellorar a eficiencia da transmisión.
Ata agora, só un puñado de coches novos utilizaron un sistema de 800 voltios en lugar do común de 400.
Os modelos con sistemas de 800 voltios xa no mercado son: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 e Kia EV6.A limusina Lucid Air usa unha arquitectura de 900 voltios, aínda que os expertos da industria cren que tecnicamente é un sistema de 800 voltios.
Desde a perspectiva dos provedores de compoñentes eléctricos, a arquitectura de baterías de 800 voltios será a tecnoloxía dominante a finais da década de 2020, especialmente a medida que xurdan cada vez máis plataformas totalmente eléctricas de arquitectura de 800 voltios, como E-GMP e PPE de Hyundai. o Grupo Volkswagen.
A plataforma eléctrica modular E-GMP de Hyundai Motor é proporcionada por Vitesco Technologies, unha empresa de tren motriz derivada de Continental AG, para proporcionar inversores de 800 voltios;Volkswagen Group PPE é unha arquitectura de batería de 800 voltios desenvolvida conxuntamente por Audi e Porsche.Plataforma modular de vehículos eléctricos.
"Para 2025, os modelos con sistemas de 800 voltios serán máis comúns", dixo Dirk Kesselgruber, presidente da división de transmisión eléctrica de GKN, unha empresa de desenvolvemento tecnolóxico.GKN tamén é un dos varios provedores de nivel 1 que utilizan a tecnoloxía, fornecendo compoñentes como eixes eléctricos de 800 voltios, con vistas á produción en masa en 2025.
El dixo a Automotive News Europe: "Pensamos que o sistema de 800 voltios se converterá no corrente habitual. Hyundai tamén demostrou que pode ser igualmente competitivo en prezos".
Nos Estados Unidos, o Hyundai IQNIQ 5 comeza en 43.650 dólares, o que é máis fundamentado que o prezo medio de 60.054 dólares dos vehículos eléctricos en febreiro de 2022, e pode ser aceptado por máis consumidores.
"Os 800 voltios son o seguinte paso lóxico na evolución dos vehículos eléctricos puros", dixo nunha entrevista Alexander Reich, xefe de electrónica de potencia innovadora de Vitesco.
Ademais de fornecer inversores de 800 voltios para a plataforma eléctrica modular E-GMP de Hyundai, Vitesco conseguiu outros contratos importantes, incluíndo inversores para un importante fabricante de automóbiles norteamericano e dous vehículos eléctricos líderes en China e Xapón.O provedor proporciona o motor.
O segmento de sistemas eléctricos de 800 voltios está crecendo máis rápido do esperado hai só uns anos, e os clientes están a facerse máis fortes, dixo por correo electrónico Harry Husted, xefe de tecnoloxía do provedor de pezas de automóbiles estadounidense BorgWarner.interese.O provedor tamén gañou algúns pedidos, incluíndo un módulo de accionamento integrado para unha marca de luxo chinesa.
1. Por que 800 voltios é o "próximo paso lóxico"?
Cales son os aspectos máis destacados do sistema de 800 voltios en comparación co sistema de 400 voltios existente?
En primeiro lugar, poden entregar a mesma potencia cunha corrente máis baixa.Aumenta o tempo de carga nun 50 % co mesmo tamaño de batería.
Como resultado, a batería, o compoñente máis caro nun vehículo eléctrico, pódese facer máis pequena, aumentando a eficiencia ao mesmo tempo que se reduce o peso total.
Otmar Scharrer, vicepresidente senior de tecnoloxía de tren motriz electrificado de ZF, dixo: "O custo dos vehículos eléctricos aínda non está ao mesmo nivel que os vehículos de gasolina, e unha batería máis pequena sería unha boa solución. Ademais, ter unha batería moi grande un modelo compacto convencional como o Ioniq 5 non ten sentido en si mesmo".
"Ao duplicar a tensión e a mesma corrente, o coche pode obter o dobre de enerxía", dixo Reich."Se o tempo de carga é o suficientemente rápido, é posible que o coche eléctrico non necesite dedicar tempo a perseguir unha autonomía de 1.000 quilómetros".
En segundo lugar, porque as tensións máis altas proporcionan a mesma potencia con menos corrente, os cables e fíos tamén se poden facer máis pequenos e lixeiros, reducindo o consumo de cobre caro e pesado.
A enerxía perdida tamén se reducirá en consecuencia, o que resultará nunha mellor resistencia e un mellor rendemento do motor.E non é necesario un sistema complexo de xestión térmica para garantir que a batería funcione á temperatura óptima.
Finalmente, cando se combina coa tecnoloxía emerxente de microchips de carburo de silicio, o sistema de 800 voltios pode aumentar a eficiencia do tren motriz ata un 5 por cento.Este chip perde pouca enerxía ao cambiar e é particularmente eficaz para a freada regenerativa.
Debido a que os novos chips de carburo de silicio usan menos silicio puro, o custo podería ser máis baixo e pódense subministrar máis chips á industria do automóbil, dixeron os provedores.Debido a que outras industrias adoitan usar chips totalmente de silicio, compiten cos fabricantes de automóbiles na liña de produción de semicondutores.
"En conclusión, o desenvolvemento de sistemas de 800 voltios é crucial", conclúe Kessel Gruber de GKN.
2. Disposición da rede de estacións de carga de 800 voltios
Aquí tes outra pregunta: a maioría das estacións de carga existentes baséanse no sistema de 400 voltios, hai realmente unha vantaxe para os coches que usan o sistema de 800 voltios?
A resposta dada polos expertos do sector é: si.Aínda que o vehículo necesita unha infraestrutura de carga baseada en 800 voltios.
"A maior parte da infraestrutura de carga rápida de CC existente é para vehículos de 400 voltios", dixo Hursted."Para conseguir unha carga rápida de 800 voltios, necesitamos a última xeración de cargadores rápidos de CC de alta tensión e alta potencia".
Non é un problema para a carga doméstica, pero ata agora as redes públicas de carga máis rápidas dos EE. UU. son limitadas.Reich pensa que o problema é aínda máis difícil para as estacións de carga das estradas.
En Europa, con todo, as redes de carga do sistema de 800 voltios están en aumento e Ionity ten un número de puntos de recarga de 800 voltios e 350 quilovatios en toda Europa.
Ionity EU é un proxecto de colaboración entre varios fabricantes de vehículos para unha rede de estacións de carga de alta potencia para vehículos eléctricos, fundado polo Grupo BMW, Daimler AG, Ford Motor e Volkswagen.En 2020, Hyundai Motor uniuse como o quinto accionista.
"Un cargador de 800 voltios e 350 quilovatios significa un tempo de carga de 100 quilómetros de 5-7 minutos", di Schaller de ZF."Iso é só unha cunca de café".
"Esta é verdadeiramente unha tecnoloxía disruptiva. Tamén axudará á industria do automóbil a convencer a máis xente de que adopte os vehículos eléctricos".
Segundo un informe recente de Porsche, leva uns 80 minutos engadir 250 millas de autonomía nunha central eléctrica típica de 50 kW e 400 V;40 minutos se é de 100 kW;se arrefría o enchufe de carga (custos, peso e complexidade), o que pode reducir aínda máis o tempo a 30 minutos.
"Polo tanto, na procura de conseguir unha carga de maior velocidade, é inevitable unha transición a tensións máis altas", conclúe o informe.Porsche cre que cunha tensión de carga de 800 voltios, o tempo baixaría a uns 15 minutos.
A recarga é tan sinxela e rápida como repostar: hai moitas posibilidades de que ocorra.
3. Pioneiros nas industrias conservadoras
Se a tecnoloxía de 800 voltios é realmente tan boa, cabe preguntarse por que, con excepción dos modelos mencionados, case todos os vehículos eléctricos seguen baseados en sistemas de 400 voltios, incluso os líderes do mercado Tesla e Volkswagen.?
Schaller e outros expertos atribúen as razóns á "conveniencia" e a "ser o primeiro da industria".
Unha casa típica usa 380 voltios de CA trifásica (a taxa de tensión é en realidade un rango, non un valor fixo), polo que cando os fabricantes de automóbiles comezaron a lanzar híbridos enchufables e vehículos eléctricos puros, a infraestrutura de carga xa estaba aí.E a primeira onda de vehículos eléctricos construíuse sobre compoñentes desenvolvidos para híbridos enchufables, que se baseaban en sistemas de 400 voltios.
"Cando todo o mundo está a 400 voltios, significa que ese é o nivel de voltaxe que está dispoñible na infraestrutura en todas partes", dixo Schaller."É o máis cómodo, está dispoñible de inmediato. Para que a xente non pense demasiado. De inmediato decidiuse".
Kessel Gruber acredita a Porsche como un pioneiro do sistema de 800 voltios porque se centraba máis no rendemento que no práctico.
Porsche atrévese a re-avaliar o que a industria levou do pasado.Pregúntase: "É realmente esta a mellor solución?""Podemos deseñalo desde cero?"Esa é a beleza de ser un fabricante de automóbiles de alto rendemento.
Os expertos da industria coincidiron en que só é cuestión de tempo antes de que máis vehículos eléctricos de 800 voltios saian ao mercado.
Non hai moitos retos técnicos, pero hai que desenvolver e validar pezas;O custo pode ser un problema, pero coa escala, as células máis pequenas e menos cobre, o baixo custo chegará pronto.
Volvo, Polestar, Stellantis e General Motors xa declararon que os futuros modelos utilizarán a tecnoloxía.
O Grupo Volkswagen ten previsto lanzar unha gama de coches na súa plataforma de EPI de 800 voltios, incluíndo un novo Macan e unha break baseada no novo concepto A6 Avant E-tron.
Varios fabricantes de automóbiles chineses tamén anunciaron un cambio á arquitectura de 800 voltios, incluíndo Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD e Lotus, propiedade de Geely.
"Co Taycan e o E-tron GT, tes un vehículo cun rendemento líder na súa clase. O Ioniq 5 é a proba de que un coche familiar asequible é posible", concluíu Kessel Gruber."Se estes poucos coches poden facelo, todos os coches poden facelo".
Hora de publicación: 19-Abr-2022