ในปี 2564 ยอดขาย EV ทั่วโลกจะคิดเป็น 9% ของยอดขายรถยนต์นั่งทั้งหมด
เพื่อเพิ่มจำนวนดังกล่าว นอกเหนือจากการลงทุนจำนวนมากในภาพรวมธุรกิจใหม่เพื่อเร่งการพัฒนา การผลิต และการส่งเสริมการใช้ระบบไฟฟ้าแล้ว ผู้ผลิตรถยนต์และซัพพลายเออร์ยังต้องใช้สมองเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับส่วนประกอบรถยนต์รุ่นต่อไป
ตัวอย่าง ได้แก่ แบตเตอรี่โซลิดสเตต มอเตอร์ไหลตามแนวแกน และระบบไฟฟ้า 800 โวลต์ที่สัญญาว่าจะลดเวลาในการชาร์จลงครึ่งหนึ่ง ลดขนาดและต้นทุนของแบตเตอรี่ได้อย่างมาก และปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อน
จนถึงขณะนี้ มีรถยนต์ใหม่เพียงไม่กี่คันเท่านั้นที่ใช้ระบบ 800 โวลต์ แทนที่จะเป็น 400 ทั่วไป
รุ่นที่มีระบบ 800 โวลต์ในตลาดอยู่แล้ว ได้แก่ Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 และ Kia EV6 รถลีมูซีน Lucid Air ใช้สถาปัตยกรรม 900 โวลต์ แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมจะเชื่อว่าในทางเทคนิคแล้วเป็นระบบ 800 โวลต์ก็ตาม
จากมุมมองของซัพพลายเออร์ส่วนประกอบ EV สถาปัตยกรรมแบตเตอรี่ 800 โวลต์จะเป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นภายในสิ้นปี 2020 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีแพลตฟอร์มไฟฟ้าทั้งหมดที่มีสถาปัตยกรรม 800 โวลต์โดยเฉพาะมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น E- GMP และ PPE ของ Hyundai โฟล์คสวาเก้น กรุ๊ป
แพลตฟอร์มไฟฟ้าโมดูลาร์ E-GMP ของฮุนได มอเตอร์ จัดทำโดย Vitesco Technologies ซึ่งเป็นบริษัทระบบส่งกำลังที่แยกตัวออกมาจาก Continental AG เพื่อจัดหาอินเวอร์เตอร์ 800 โวลต์; Volkswagen Group PPE เป็นสถาปัตยกรรมแบตเตอรี่ 800 โวลต์ที่พัฒนาโดย Audi และ Porsche ร่วมกัน แพลตฟอร์มรถยนต์ไฟฟ้าแบบโมดูลาร์
"ภายในปี 2568 โมเดลที่มีระบบ 800 โวลต์จะกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น" เดิร์ก เคสเซลกรูเบอร์ ประธานแผนกระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของ GKN ซึ่งเป็นบริษัทพัฒนาเทคโนโลยีกล่าว GKN ยังเป็นหนึ่งในซัพพลายเออร์ระดับ Tier 1 หลายรายที่ใช้เทคโนโลยีนี้ โดยจัดหาส่วนประกอบต่างๆ เช่น เพลาไฟฟ้า 800 โวลต์ โดยมีเป้าหมายในการผลิตจำนวนมากในปี 2568
เขาบอกกับ Automotive News Europe ว่า "เราคิดว่าระบบ 800 โวลต์จะกลายเป็นกระแสหลัก นอกจากนี้ Hyundai ยังพิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าสามารถแข่งขันด้านราคาได้อย่างเท่าเทียมกัน"
ในสหรัฐอเมริกา Hyundai IQNIQ 5 มีราคาเริ่มต้นที่ 43,650 เหรียญสหรัฐฯ ซึ่งสูงกว่าราคาเฉลี่ย 60,054 เหรียญสหรัฐฯ สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าในเดือนกุมภาพันธ์ 2565 และเป็นที่ยอมรับของผู้บริโภคมากขึ้น
“800 โวลต์เป็นก้าวต่อไปที่สมเหตุสมผลของวิวัฒนาการของยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์” อเล็กซานเดอร์ ไรช์ หัวหน้าฝ่ายนวัตกรรมอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ Vitesco กล่าวในการให้สัมภาษณ์
นอกเหนือจากการจัดหาอินเวอร์เตอร์ 800 โวลต์สำหรับแพลตฟอร์มไฟฟ้าโมดูลาร์ E-GMP ของ Hyundai แล้ว Vitesco ยังได้ลงนามในสัญญาสำคัญอื่นๆ รวมถึงอินเวอร์เตอร์สำหรับผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ในอเมริกาเหนือ และรถยนต์ EV ชั้นนำสองรายในจีนและญี่ปุ่น ซัพพลายเออร์จัดเตรียมมอเตอร์ให้
กลุ่มระบบไฟฟ้า 800 โวลต์เติบโตเร็วกว่าที่คาดไว้เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา และลูกค้าก็แข็งแกร่งขึ้นเรื่อยๆ Harry Husted ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ BorgWarner ซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนรถยนต์ของสหรัฐฯ กล่าวผ่านทางอีเมล ความสนใจ. ซัพพลายเออร์ยังได้รับคำสั่งซื้อบางส่วน ซึ่งรวมถึงโมดูลขับเคลื่อนแบบรวมสำหรับแบรนด์หรูของจีน
1. เหตุใด 800 โวลต์จึงเป็น "ขั้นตอนต่อไปเชิงตรรกะ"
อะไรคือจุดเด่นของระบบ 800 โวลต์เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ 400 โวลต์ที่มีอยู่?
ประการแรก พวกเขาสามารถส่งกำลังเดียวกันที่กระแสไฟฟ้าต่ำกว่าได้ เพิ่มเวลาในการชาร์จ 50% ด้วยขนาดแบตเตอรี่เท่าเดิม
เป็นผลให้แบตเตอรี่ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่แพงที่สุดในรถยนต์ไฟฟ้าสามารถมีขนาดเล็กลงได้ เพิ่มประสิทธิภาพในขณะที่ลดน้ำหนักโดยรวม
Otmar Scharrer รองประธานอาวุโสฝ่ายเทคโนโลยีระบบส่งกำลังไฟฟ้าของ ZF กล่าวว่า "ราคาของรถยนต์ไฟฟ้ายังไม่อยู่ในระดับเดียวกับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน และแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กลงก็เป็นทางเลือกที่ดี นอกจากนี้ การมีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่มากใน รุ่นคอมแพคกระแสหลักอย่าง Ioniq 5 นั้นไม่สมเหตุสมผลในตัวเอง”
“ด้วยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเท่ากันเป็นสองเท่า รถสามารถรับพลังงานได้มากเป็นสองเท่า” Reich กล่าว “หากเวลาชาร์จเร็วพอ รถยนต์ไฟฟ้าก็อาจไม่ต้องใช้เวลาเดินทางในระยะทาง 1,000 กิโลเมตร”
ประการที่สอง เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าจะให้พลังงานเท่าเดิมแต่มีกระแสไฟฟ้าน้อยลง สายไฟและสายไฟจึงสามารถมีขนาดเล็กลงและเบาลงได้ ซึ่งช่วยลดการใช้ทองแดงที่มีราคาแพงและมีน้ำหนักมาก
พลังงานที่สูญเสียไปก็จะลดลงตามไปด้วย ส่งผลให้มีความทนทานดีขึ้นและประสิทธิภาพของมอเตอร์ดีขึ้น และไม่จำเป็นต้องมีระบบการจัดการระบายความร้อนที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด
สุดท้าย เมื่อจับคู่กับเทคโนโลยีไมโครชิปซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นใหม่ ระบบ 800 โวลต์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพระบบส่งกำลังได้สูงสุดถึง 5 เปอร์เซ็นต์ ชิปนี้จะสูญเสียพลังงานเพียงเล็กน้อยเมื่อเปลี่ยน และมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับการเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่
เนื่องจากชิปซิลิคอนคาร์ไบด์ใหม่ใช้ซิลิคอนบริสุทธิ์น้อยกว่า ต้นทุนจึงอาจลดลงและสามารถจัดหาชิปให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ได้มากขึ้น ซัพพลายเออร์กล่าว เนื่องจากอุตสาหกรรมอื่นๆ มีแนวโน้มที่จะใช้ชิปซิลิคอนทั้งหมด พวกเขาจึงแข่งขันกับผู้ผลิตรถยนต์ในสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
"โดยสรุป การพัฒนาระบบ 800 โวลต์เป็นสิ่งสำคัญ" Kessel Gruber จาก GKN กล่าวสรุป
2. รูปแบบเครือข่ายสถานีชาร์จ 800 โวลต์
อีกคำถามหนึ่ง: สถานีชาร์จที่มีอยู่ส่วนใหญ่ใช้ระบบ 400 โวลต์ รถยนต์ที่ใช้ระบบ 800 โวลต์มีข้อได้เปรียบจริงหรือ
คำตอบที่ได้รับจากผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมคือ: ใช่ แม้ว่ารถยนต์จะต้องมีโครงสร้างพื้นฐานในการชาร์จแบบ 800 โวลต์
“โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จเร็ว DC ที่มีอยู่ส่วนใหญ่สำหรับรถยนต์ขนาด 400 โวลต์” Hursted กล่าว "เพื่อให้ชาร์จได้เร็วถึง 800 โวลต์ เราจำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จ DC เร็วแรงสูงและกำลังสูงรุ่นล่าสุด"
นั่นไม่ใช่ปัญหาสำหรับการชาร์จที่บ้าน แต่จนถึงขณะนี้เครือข่ายการชาร์จสาธารณะที่เร็วที่สุดในสหรัฐอเมริกายังมีจำกัด Reich คิดว่าปัญหาจะยิ่งยากขึ้นสำหรับสถานีชาร์จบนทางหลวง
อย่างไรก็ตาม ในยุโรป เครือข่ายการชาร์จระบบ 800 โวลต์กำลังเพิ่มขึ้น และ Ionity มีจุดชาร์จทางหลวงจำนวน 800 โวลต์ 350 กิโลวัตต์ทั่วยุโรป
Ionity EU เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างผู้ผลิตรถยนต์หลายรายสำหรับเครือข่ายสถานีชาร์จพลังงานสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ก่อตั้งโดย BMW Group, Daimler AG, Ford Motor และ Volkswagen ในปี 2020 ฮุนได มอเตอร์ เข้าร่วมเป็นผู้ถือหุ้นรายใหญ่อันดับที่ห้า
"เครื่องชาร์จขนาด 800 โวลต์ 350 กิโลวัตต์หมายถึงการชาร์จระยะทาง 100 กิโลเมตรโดยใช้เวลา 5-7 นาที" Schaller จาก ZF กล่าว “นั่นแค่กาแฟหนึ่งแก้ว”
“นี่เป็นเทคโนโลยีที่พลิกโฉมอย่างแท้จริง และยังช่วยให้อุตสาหกรรมยานยนต์โน้มน้าวใจผู้คนให้หันมาสนใจรถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้น”
ตามรายงานล่าสุดจากปอร์เช่ ใช้เวลาประมาณ 80 นาทีในการเพิ่มระยะทาง 250 ไมล์ในโรงไฟฟ้าขนาด 400 โวลต์ขนาด 50 กิโลวัตต์ทั่วไป 40 นาทีถ้าเป็น 100kW; หากระบายความร้อนปลั๊กชาร์จ (ต้นทุน น้ำหนัก และความซับซ้อน) ซึ่งสามารถลดเวลาได้อีก 30 นาที
“ดังนั้น ในการแสวงหาการชาร์จที่ความเร็วสูงขึ้น การเปลี่ยนไปใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้” รายงานสรุป ปอร์เช่เชื่อว่าด้วยแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ 800 โวลต์ เวลาจะลดลงเหลือประมาณ 15 นาที
การชาร์จง่ายและรวดเร็วพอๆ กับการเติมเชื้อเพลิง - มีโอกาสที่ดีที่จะเกิดขึ้น
3. ผู้บุกเบิกในอุตสาหกรรมอนุรักษ์นิยม
หากเทคโนโลยี 800 โวลต์ดีจริง ๆ ก็คุ้มค่าที่จะถามว่าทำไม รถยนต์ไฟฟ้าเกือบทั้งหมดยังคงใช้ระบบ 400 โวลต์ ยกเว้นรุ่นที่กล่าวมาข้างต้น แม้แต่ผู้นำตลาดอย่าง Tesla และ Volkswagen ก็ตาม -
Schaller และผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ มองว่าเหตุผลคือ "ความสะดวกสบาย" และ "การให้ความสำคัญกับอุตสาหกรรมเป็นอันดับแรก"
บ้านทั่วไปใช้ไฟ AC สามเฟส 380 โวลต์ (จริงๆ แล้วอัตราแรงดันไฟฟ้าเป็นช่วง ไม่ใช่ค่าคงที่) ดังนั้นเมื่อผู้ผลิตรถยนต์เริ่มเปิดตัวปลั๊กอินไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จก็อยู่ที่นั่นแล้ว และคลื่นลูกแรกของรถยนต์ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นจากส่วนประกอบที่พัฒนาขึ้นสำหรับปลั๊กอินไฮบริดซึ่งมีพื้นฐานมาจากระบบ 400 โวลต์
“เมื่อทุกคนใช้ไฟ 400 โวลต์ นั่นหมายถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในโครงสร้างพื้นฐานทุกแห่ง” ชาลเลอร์กล่าว “สะดวกที่สุดก็ใช้ได้ทันที คนเลยไม่คิดมาก ตัดสินใจได้ทันที”
Kessel Gruber ให้เครดิตปอร์เช่ในฐานะผู้บุกเบิกระบบ 800 โวลต์ เนื่องจากเน้นไปที่ประสิทธิภาพมากกว่าการใช้งานจริง
ปอร์เช่กล้าที่จะประเมินใหม่ถึงสิ่งที่อุตสาหกรรมได้สืบทอดมาจากอดีต เขาถามตัวเองว่า "นี่เป็นทางออกที่ดีที่สุดจริงๆ หรือ" "เราสามารถออกแบบตั้งแต่เริ่มต้นได้หรือไม่?" นั่นคือความงดงามของการเป็นผู้ผลิตรถยนต์สมรรถนะสูง
ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเห็นพ้องกันว่าเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่ EV ขนาด 800 โวลต์จะออกสู่ตลาด
ไม่มีความท้าทายด้านเทคนิคมากนัก แต่ชิ้นส่วนต่างๆ จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้อง ต้นทุนอาจเป็นปัญหา แต่ด้วยขนาด เซลล์ที่เล็กลง และทองแดงที่น้อยลง ต้นทุนที่ต่ำจะเกิดขึ้นในไม่ช้า
Volvo, Polestar, Stellatis และ General Motors ระบุแล้วว่ารุ่นอนาคตจะใช้เทคโนโลยีนี้
Volkswagen Group กำลังวางแผนที่จะเปิดตัวรถยนต์หลายรุ่นบนแพลตฟอร์ม PPE ขนาด 800 โวลต์ ซึ่งรวมถึง Macan ใหม่และสเตชั่นแวกอนที่ใช้แนวคิด A6 Avant E-tron ใหม่
ผู้ผลิตรถยนต์จีนหลายรายได้ประกาศเปลี่ยนไปใช้สถาปัตยกรรม 800 โวลต์ ซึ่งรวมถึง Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD และ Lotus ที่ Geely เป็นเจ้าของ
“ด้วย Taycan และ E-tron GT คุณจะได้รถที่มีสมรรถนะระดับชั้นนำ Ioniq 5 เป็นเครื่องพิสูจน์ว่ารถครอบครัวราคาย่อมเยาเป็นไปได้” Kessel Gruber กล่าวสรุป “ถ้ารถไม่กี่คันนี้ทำได้ รถทุกคันก็ทำได้”
เวลาโพสต์: 19 เม.ย.-2022