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 EV6รถลีมูซีน 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 ร่วมกันแพลตฟอร์มรถยนต์ไฟฟ้าแบบโมดูลาร์
"ภายในปี 2568 โมเดลที่มีระบบ 800 โวลต์จะกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น" เดิร์ก เคสเซลกรูเบอร์ ประธานแผนกระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของ GKN ซึ่งเป็นบริษัทพัฒนาเทคโนโลยีกล่าวGKN 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 ชั้นนำสองแห่งในจีนและญี่ปุ่นซัพพลายเออร์จัดเตรียมมอเตอร์ให้
กลุ่มระบบไฟฟ้า 800 โวลต์เติบโตเร็วกว่าที่คาดไว้เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา และลูกค้าก็แข็งแกร่งขึ้นเรื่อยๆ Harry Husted ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ BorgWarner ซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนยานยนต์ของสหรัฐฯ กล่าวผ่านทางอีเมลความสนใจ.ซัพพลายเออร์ยังได้รับคำสั่งซื้อบางส่วน ซึ่งรวมถึงโมดูลขับเคลื่อนแบบรวมสำหรับแบรนด์หรูของจีน
1. เหตุใด 800 โวลต์จึงเป็น "ขั้นตอนต่อไปเชิงตรรกะ"
อะไรคือจุดเด่นของระบบ 800 โวลต์เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ 400 โวลต์ที่มีอยู่?
ประการแรก พวกเขาสามารถส่งกำลังเดียวกันที่กระแสไฟฟ้าต่ำกว่าได้เพิ่มเวลาในการชาร์จ 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 ส่งผลให้มีความทนทานดีขึ้นและประสิทธิภาพของมอเตอร์ดีขึ้นและไม่จำเป็นต้องมีระบบการจัดการระบายความร้อนที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด
สุดท้าย เมื่อจับคู่กับเทคโนโลยีไมโครชิปซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นใหม่ ระบบ 800 โวลต์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพระบบส่งกำลังได้สูงสุดถึง 5 เปอร์เซ็นต์ชิปนี้จะสูญเสียพลังงานเพียงเล็กน้อยเมื่อเปลี่ยน และมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับการเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่
เนื่องจากชิปซิลิคอนคาร์ไบด์ใหม่ใช้ซิลิคอนบริสุทธิ์น้อยกว่า ต้นทุนจึงอาจลดลงและสามารถจัดหาชิปให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ได้มากขึ้น ซัพพลายเออร์กล่าวเนื่องจากอุตสาหกรรมอื่นๆ มีแนวโน้มที่จะใช้ชิปซิลิคอนทั้งหมด พวกเขาจึงแข่งขันกับผู้ผลิตรถยนต์ในสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
"โดยสรุป การพัฒนาระบบ 800 โวลต์เป็นสิ่งสำคัญ" Kessel Gruber จาก GKN กล่าวสรุป
2. รูปแบบเครือข่ายสถานีชาร์จ 800 โวลต์
อีกคำถามหนึ่ง: สถานีชาร์จที่มีอยู่ส่วนใหญ่ใช้ระบบ 400 โวลต์ รถยนต์ที่ใช้ระบบ 800 โวลต์มีข้อได้เปรียบจริงหรือ
คำตอบที่ได้รับจากผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมคือ: ใช่แม้ว่ารถยนต์จะต้องมีโครงสร้างพื้นฐานในการชาร์จแบบ 800 โวลต์
“โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จเร็ว DC ที่มีอยู่ส่วนใหญ่สำหรับรถยนต์ขนาด 400 โวลต์” Hursted กล่าว"เพื่อให้ชาร์จได้เร็วถึง 800 โวลต์ เราจำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จ DC เร็วแรงสูงและกำลังสูงรุ่นล่าสุด"
นั่นไม่ใช่ปัญหาสำหรับการชาร์จที่บ้าน แต่จนถึงขณะนี้เครือข่ายการชาร์จสาธารณะที่เร็วที่สุดในสหรัฐอเมริกายังมีจำกัดReich คิดว่าปัญหาจะยิ่งยากขึ้นสำหรับสถานีชาร์จบนทางหลวง
อย่างไรก็ตาม ในยุโรป เครือข่ายการชาร์จระบบ 800 โวลต์กำลังเพิ่มขึ้น และ Ionity มีจุดชาร์จทางหลวงจำนวน 800 โวลต์ 350 กิโลวัตต์ทั่วยุโรป
Ionity EU เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างผู้ผลิตรถยนต์หลายรายสำหรับเครือข่ายสถานีชาร์จพลังงานสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ก่อตั้งโดย BMW Group, Daimler AG, Ford Motor และ Volkswagenในปี 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 กิโลวัตต์ทั่วไป40 นาทีถ้าเป็น 100kW;หากระบายความร้อนปลั๊กชาร์จ (ต้นทุน น้ำหนัก และความซับซ้อน) ซึ่งสามารถลดเวลาได้อีก 30 นาที
“ดังนั้น ในการแสวงหาการชาร์จที่ความเร็วสูงขึ้น การเปลี่ยนไปใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้” รายงานสรุปปอร์เช่เชื่อว่าด้วยแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ 800 โวลต์ เวลาจะลดลงเหลือประมาณ 15 นาที
การชาร์จง่ายและรวดเร็วพอๆ กับการเติมเชื้อเพลิง - มีโอกาสที่ดีที่จะเกิดขึ้น
3. ผู้บุกเบิกในอุตสาหกรรมอนุรักษ์นิยม
หากเทคโนโลยี 800 โวลต์ดีจริง ๆ ก็คุ้มค่าที่จะถามว่าทำไม รถยนต์ไฟฟ้าเกือบทั้งหมดยังคงใช้ระบบ 400 โวลต์ ยกเว้นรุ่นที่กล่าวมาข้างต้น แม้กระทั่งผู้นำตลาดอย่าง Tesla และ Volkswagen?
Schaller และผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ มองว่าเหตุผลคือ "ความสะดวกสบาย" และ "การให้ความสำคัญกับอุตสาหกรรมเป็นอันดับแรก"
บ้านทั่วไปใช้ไฟ AC สามเฟส 380 โวลต์ (จริงๆ แล้วอัตราแรงดันไฟฟ้าเป็นช่วง ไม่ใช่ค่าคงที่) ดังนั้นเมื่อผู้ผลิตรถยนต์เริ่มเปิดตัวปลั๊กอินไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จก็อยู่ที่นั่นแล้วและคลื่นลูกแรกของรถยนต์ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นจากส่วนประกอบที่พัฒนาขึ้นสำหรับปลั๊กอินไฮบริดซึ่งมีพื้นฐานมาจากระบบ 400 โวลต์
“เมื่อทุกคนใช้ไฟ 400 โวลต์ นั่นหมายถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในโครงสร้างพื้นฐานทุกแห่ง” ชาลเลอร์กล่าว“สะดวกที่สุดก็ใช้ได้ทันที คนเลยไม่คิดมาก ตัดสินใจได้ทันที”
Kessel Gruber ให้เครดิตปอร์เช่ในฐานะผู้บุกเบิกระบบ 800 โวลต์ เนื่องจากเน้นไปที่ประสิทธิภาพมากกว่าการใช้งานจริง
ปอร์เช่กล้าที่จะประเมินใหม่ถึงสิ่งที่อุตสาหกรรมได้สืบทอดมาจากอดีตเขาถามตัวเองว่า "นี่เป็นทางออกที่ดีที่สุดจริงๆ หรือ""เราสามารถออกแบบตั้งแต่เริ่มต้นได้หรือไม่?"นั่นคือความงดงามของการเป็นผู้ผลิตรถยนต์สมรรถนะสูง
ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเห็นพ้องกันว่าเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่ EV ขนาด 800 โวลต์จะออกสู่ตลาด
ไม่มีความท้าทายด้านเทคนิคมากนัก แต่ชิ้นส่วนต่างๆ จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องต้นทุนอาจเป็นปัญหา 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