โทร
0086-516-83913580
อีเมล
[email protected]

ระบบไฟฟ้า 800 โวลต์—กุญแจสำคัญในการย่นระยะเวลาในการชาร์จรถยนต์พลังงานใหม่

ในปี 2564 ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกจะคิดเป็น 9% ของยอดขายรถยนต์นั่งทั้งหมด

เพื่อเพิ่มจำนวนดังกล่าว นอกเหนือจากการลงทุนอย่างมากในแนวธุรกิจใหม่เพื่อเร่งการพัฒนา การผลิต และการส่งเสริมการใช้พลังงานไฟฟ้า ผู้ผลิตและซัพพลายเออร์ก็กำลังใช้สมองในการเตรียมพร้อมสำหรับส่วนประกอบยานยนต์รุ่นต่อไป

ตัวอย่าง ได้แก่ แบตเตอรี่โซลิดสเตต มอเตอร์แบบไหลตามแนวแกน และระบบไฟฟ้า 800 โวลต์ที่ช่วยลดเวลาในการชาร์จลงครึ่งหนึ่ง ลดขนาดและค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ลงอย่างมาก และปรับปรุงประสิทธิภาพระบบขับเคลื่อน

จนถึงตอนนี้ มีรถยนต์ใหม่เพียงไม่กี่คันที่ใช้ระบบ 800 โวลต์แทนระบบทั่วไป 400

โมเดลที่มีระบบ 800 โวลต์ในตลาดอยู่แล้ว ได้แก่ Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 และ Kia EV6รถลีมูซีน Lucid Air ใช้สถาปัตยกรรม 900 โวลต์ แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเชื่อว่าเป็นระบบ 800 โวลต์ในทางเทคนิค

จากมุมมองของซัพพลายเออร์ส่วนประกอบ EV สถาปัตยกรรมแบตเตอรี่ 800 โวลต์จะเป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นภายในสิ้นปี 2020 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีสถาปัตยกรรมไฟฟ้า 800 โวลต์ที่ทุ่มเทมากขึ้นเรื่อย ๆ เช่น E- GMP และ PPE ของฮุนได โฟล์คสวาเกน กรุ๊ป.

แพลตฟอร์มไฟฟ้าโมดูลาร์ E-GMP ของฮุนไดมอเตอร์นั้นให้บริการโดย Vitesco Technologies ซึ่งเป็นบริษัทระบบส่งกำลังที่แยกตัวออกจาก Continental AG เพื่อจัดหาอินเวอร์เตอร์ 800 โวลต์;Volkswagen Group PPE เป็นสถาปัตยกรรมแบตเตอรี่ 800 โวลต์ที่พัฒนาโดย Audi และ Porscheแพลตฟอร์มรถยนต์ไฟฟ้าแบบแยกส่วน

"ภายในปี 2025 โมเดลที่มีระบบ 800 โวลต์จะกลายเป็นสิ่งที่คุ้นเคยมากขึ้น" Dirk Kesselgruber ประธานแผนกระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าของ GKN บริษัทพัฒนาเทคโนโลยีกล่าวGKN ยังเป็นหนึ่งในซัพพลายเออร์ระดับ 1 หลายรายที่ใช้เทคโนโลยีนี้ โดยจัดหาส่วนประกอบต่างๆ เช่น เพลาไฟฟ้า 800 โวลต์ โดยมุ่งเป้าไปที่การผลิตจำนวนมากในปี 2568

เขาบอกกับ Automotive News Europe ว่า "เราคิดว่าระบบ 800 โวลต์จะกลายเป็นกระแสหลัก ฮุนไดได้พิสูจน์ด้วยว่าสามารถแข่งขันด้านราคาได้อย่างเท่าเทียมกัน"

ในสหรัฐอเมริกา Hyundai IQNIQ 5 มีราคาเริ่มต้นที่ 43,650 ดอลลาร์ ซึ่งมากกว่าราคาเฉลี่ย 60,054 ดอลลาร์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าในเดือนกุมภาพันธ์ 2565 และเป็นที่ยอมรับของผู้บริโภคมากขึ้น

"800 โวลต์เป็นขั้นตอนต่อไปที่สมเหตุสมผลในวิวัฒนาการของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์" Alexander Reich หัวหน้าแผนกอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่เป็นนวัตกรรมของ Vitesco กล่าวในการให้สัมภาษณ์

นอกเหนือจากการจัดหาอินเวอร์เตอร์ 800 โวลต์สำหรับแพลตฟอร์มไฟฟ้าโมดูลาร์ E-GMP ของฮุนไดแล้ว Vitesco ยังได้ทำสัญญาสำคัญอื่นๆ ซึ่งรวมถึงอินเวอร์เตอร์สำหรับผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ในอเมริกาเหนือและ EV ชั้นนำสองแห่งในจีนและญี่ปุ่นซัพพลายเออร์จัดหามอเตอร์ให้

Harry Husted หัวหน้าเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ BorgWarner ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ของสหรัฐฯ กล่าวว่า กลุ่มระบบไฟฟ้า 800 โวลต์เติบโตเร็วกว่าที่คาดเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา และลูกค้าก็แข็งแกร่งขึ้นเรื่อยๆน่าสนใจ.ซัพพลายเออร์ยังได้รับคำสั่งซื้อบางส่วน ซึ่งรวมถึงโมดูลไดรฟ์แบบบูรณาการสำหรับแบรนด์หรูของจีน

图2

1. เหตุใด 800 โวลต์จึงเป็น "ขั้นตอนต่อไปอย่างมีตรรกะ"

 

อะไรคือจุดเด่นของระบบ 800 โวลต์เมื่อเทียบกับระบบ 400 โวลต์ที่มีอยู่?

ประการแรกพวกเขาสามารถส่งกำลังเดียวกันโดยใช้กระแสไฟที่ต่ำกว่าเพิ่มเวลาในการชาร์จ 50% ด้วยขนาดแบตเตอรี่เท่าเดิม

เป็นผลให้แบตเตอรี่ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่แพงที่สุดในรถยนต์ไฟฟ้าสามารถถูกทำให้เล็กลง เพิ่มประสิทธิภาพในขณะที่ลดน้ำหนักโดยรวม

Otmar Scharrer รองประธานอาวุโสฝ่ายเทคโนโลยีระบบส่งกำลังที่ใช้พลังงานไฟฟ้าของ ZF กล่าวว่า "ต้นทุนของรถยนต์ไฟฟ้ายังไม่อยู่ในระดับเดียวกับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน และแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กลงน่าจะเป็นทางออกที่ดี นอกจากนี้ การมีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่มากใน รุ่นกะทัดรัดหลักอย่าง Ioniq 5 ไม่สมเหตุสมผลในตัวเอง”

Reich กล่าวว่า "การเพิ่มแรงดันไฟและกระแสไฟเท่าเดิมจะทำให้รถได้รับพลังงานมากขึ้นเป็นสองเท่า"“หากเวลาในการชาร์จเร็วเพียงพอ รถยนต์ไฟฟ้าอาจไม่ต้องเสียเวลาไล่ตามระยะทาง 1,000 กิโลเมตร”

ประการที่สอง เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าจะให้พลังงานเท่าเดิมโดยใช้กระแสไฟน้อยกว่า สายเคเบิลและสายไฟจึงมีขนาดเล็กลงและเบาลงได้ ซึ่งช่วยลดการใช้ทองแดงที่มีราคาแพงและมีน้ำหนักมาก

พลังงานที่สูญเสียไปก็จะลดลงตามไปด้วย ส่งผลให้มีความทนทานและสมรรถนะของมอเตอร์ดีขึ้นและไม่มีระบบการจัดการระบายความร้อนที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสม

สุดท้าย เมื่อจับคู่กับเทคโนโลยีไมโครชิปซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นใหม่ ระบบ 800 โวลต์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของระบบส่งกำลังได้ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ชิปนี้สูญเสียพลังงานเพียงเล็กน้อยเมื่อเปลี่ยน และมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะสำหรับการเบรกแบบสร้างใหม่

เนื่องจากชิปซิลิกอนคาร์ไบด์ใหม่ใช้ซิลิกอนบริสุทธิ์น้อยกว่า ต้นทุนอาจต่ำกว่าและสามารถจัดหาชิปให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ได้มากขึ้น ซัพพลายเออร์กล่าวเนื่องจากอุตสาหกรรมอื่นๆ มักจะใช้ชิปซิลิกอนทั้งหมด พวกเขาแข่งขันกับผู้ผลิตรถยนต์ในสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

"โดยสรุปแล้ว การพัฒนาระบบ 800 โวลต์เป็นสิ่งสำคัญ" เคสเซล กรูเบอร์จาก GKN กล่าวสรุป

 

2. รูปแบบเครือข่ายสถานีชาร์จ 800 โวลต์

 

นี่เป็นอีกคำถามหนึ่ง: สถานีชาร์จส่วนใหญ่ที่มีอยู่ใช้ระบบ 400 โวลต์ มีข้อได้เปรียบสำหรับรถยนต์ที่ใช้ระบบ 800 โวลต์หรือไม่?

คำตอบโดยผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมคือ: ใช่แม้ว่ารถจะต้องการโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จแบบ 800 โวลต์ก็ตาม

"โครงสร้างพื้นฐานของ DC Fast Charging ที่มีอยู่ส่วนใหญ่ใช้สำหรับรถยนต์ 400 โวลต์" Hursted กล่าว"เพื่อให้บรรลุการชาร์จอย่างรวดเร็ว 800 โวลต์ เราต้องการเครื่องชาร์จ DC ไฟฟ้าแรงสูงและแรงสูงรุ่นล่าสุด"

นั่นไม่ใช่ปัญหาสำหรับการชาร์จที่บ้าน แต่จนถึงตอนนี้ เครือข่ายการชาร์จสาธารณะที่เร็วที่สุดในสหรัฐอเมริกายังมีจำกัดReich คิดว่าปัญหานั้นยากกว่าสำหรับสถานีชาร์จทางหลวง

อย่างไรก็ตาม ในยุโรป เครือข่ายการชาร์จระบบ 800 โวลต์กำลังเพิ่มขึ้น และ Ionity มีจุดชาร์จบนทางหลวงขนาด 800 โวลต์ 350 กิโลวัตต์ทั่วยุโรป

Ionity EU เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างผู้ผลิตรถยนต์หลายรายสำหรับเครือข่ายสถานีชาร์จพลังงานสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ก่อตั้งโดย BMW Group, Daimler AG, Ford Motor และ Volkswagenในปี 2563 ฮุนได มอเตอร์ เข้าร่วมเป็นผู้ถือหุ้นรายใหญ่อันดับห้า

"เครื่องชาร์จ 800 โวลต์ 350 กิโลวัตต์หมายถึงเวลาในการชาร์จ 100 กิโลเมตร 5-7 นาที" Schaller จาก ZF กล่าว“นั่นก็แค่กาแฟหนึ่งถ้วย”

"นี่เป็นเทคโนโลยีที่ก่อกวนอย่างแท้จริง นอกจากนี้ยังช่วยให้อุตสาหกรรมยานยนต์โน้มน้าวให้ผู้คนหันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้น"

ตามรายงานล่าสุดจาก Porsche ใช้เวลาประมาณ 80 นาทีในการเพิ่มระยะทาง 250 ไมล์ในโรงไฟฟ้าทั่วไปขนาด 50kW 400V;40 นาทีหากเป็น 100kW;หากระบายความร้อนปลั๊กชาร์จ (ราคา น้ำหนัก และความซับซ้อน) ซึ่งสามารถลดเวลาลงได้อีก 30 นาที

"ดังนั้น ในการแสวงหาการชาร์จด้วยความเร็วสูง การเปลี่ยนไปใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้" รายงานสรุปPorsche เชื่อว่าด้วยแรงดันไฟชาร์จ 800 โวลต์ เวลาจะลดลงเหลือประมาณ 15 นาที

การชาร์จทำได้ง่ายและรวดเร็วพอๆ กับการเติมน้ำมัน มีโอกาสเป็นไปได้สูงที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้น

图3

3. ผู้บุกเบิกอุตสาหกรรมอนุรักษ์นิยม

 

หากเทคโนโลยี 800 โวลต์ดีจริง ก็ควรถามว่าทำไม ยกเว้นรุ่นดังกล่าว รถยนต์ไฟฟ้าเกือบทั้งหมดยังคงใช้ระบบ 400 โวลต์ แม้แต่ผู้นำตลาดอย่างเทสลาและโฟล์คสวาเกน?

Schaller และผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ ให้เหตุผลว่า "สะดวก" และ "เป็นอุตสาหกรรมแรก"

บ้านทั่วไปใช้ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส 380 โวลต์ (จริง ๆ แล้วอัตราแรงดันไฟฟ้าเป็นช่วง ไม่ใช่ค่าคงที่) ดังนั้นเมื่อผู้ผลิตรถยนต์เริ่มเปิดตัวปลั๊กอินไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จก็มีอยู่แล้วและคลื่นลูกแรกของรถยนต์ไฟฟ้าก็ถูกสร้างขึ้นจากส่วนประกอบที่พัฒนาขึ้นสำหรับปลั๊กอินไฮบริด ซึ่งใช้ระบบ 400 โวลต์

"เมื่อทุกคนใช้ไฟ 400 โวลต์ หมายความว่าเป็นระดับแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในโครงสร้างพื้นฐานทุกที่" ชาลเลอร์กล่าว"สะดวกที่สุด มีให้ทันที คนอย่าคิดมาก รีบตัดสินใจ"

Kessel Gruber ยกย่อง Porsche ว่าเป็นผู้บุกเบิกระบบ 800 โวลต์ เนื่องจากมุ่งเน้นที่ประสิทธิภาพมากกว่าการใช้งานจริง

ปอร์เช่กล้าที่จะประเมินอีกครั้งว่าอุตสาหกรรมได้ดำเนินไปอย่างไรจากอดีตเขาถามตัวเองว่า: "นี่เป็นทางออกที่ดีที่สุดจริงหรือ?"“เราออกแบบเองได้หรือเปล่า”นั่นคือความงดงามของการเป็นผู้ผลิตรถยนต์สมรรถนะสูง

ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเห็นพ้องต้องกันว่าเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่ EVs 800 โวลต์จะเข้าสู่ตลาด

มีความท้าทายทางเทคนิคไม่มากนัก แต่ชิ้นส่วนต้องได้รับการพัฒนาและตรวจสอบต้นทุนอาจเป็นปัญหา แต่ด้วยขนาด เซลล์ที่เล็กกว่า และทองแดงที่น้อยกว่า ต้นทุนต่ำจะมาในไม่ช้า

Volvo, Polestar, Stellantis และ General Motors ได้ระบุแล้วว่ารุ่นในอนาคตจะใช้เทคโนโลยีนี้

Volkswagen Group กำลังวางแผนที่จะเปิดตัวรถยนต์หลายรุ่นบนแพลตฟอร์ม PPE 800 โวลต์ รวมถึง Macan ใหม่และสเตชั่นแวกอนซึ่งใช้แนวคิด A6 Avant E-tron ใหม่

ผู้ผลิตรถยนต์จีนจำนวนหนึ่งได้ประกาศย้ายไปยังสถาปัตยกรรม 800 โวลต์ ซึ่งรวมถึง Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD และ Geely ซึ่งเป็นเจ้าของ Lotus

"ด้วย Taycan และ E-tron GT คุณมีรถที่มีสมรรถนะระดับแนวหน้า Ioniq 5 เป็นเครื่องพิสูจน์ว่ารถครอบครัวราคาไม่แพงนั้นเป็นไปได้" เคสเซล กรูเบอร์สรุป"ถ้ารถไม่กี่คันนี้ทำได้ รถทุกคันก็ทำได้"


เวลาที่โพสต์:-19 เม.ย.-2022