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800V“落地”元年:改变车子产业的大业务

2022-4-22 10:46| 发布者: wdb| 查看: 182| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 800V“落地”元年:改变车子产业的大业务

欧美车企正好意识到800V平台架构的优势。依据外媒AUTONEWS报导,彼得·西格尔的一篇文章指明,车子生产商和供给商(想自然地把华夏车企排除在外)绝对以为,迅速充电的800V平台架构具备优势。

只是难题是,技艺甚么时刻普遍。


虽说电动车份额日前仅占全世界市场的非常之一左右,但车子生产商和供给商正好为下一代组件做准备,包括固态电池、电驱动体系等。

此刻,800V电气体系有望将充电时间缩小一半,大幅减小电池大小和本钱,并增添能源传输体系效能。

到日前为止,市面子上唯有少数新款汽车运用800V平台体系,多数皆是准则的400V技艺。

这点车型包括:保时捷Taycan、 奥迪e-tron GT、现代Ioniq 5和起亚 EV6。Lucid Air奢华小汽车采纳 900V架构,但行家们称它在技艺上仍是800V体系。

这边要讲明一丝,2021年,国家内部车企早就掀起了一轮800V平台车型的发表热潮。比亚迪、吉利、极狐、现代、广汽、小鹏等都连续发表了装载800V平台的车型,此中极氪车子、小鹏、比亚迪等都将800V平台车型的量产定在了2022年。2022年,可行说是“800V元年”。

有零部件供给商显示,到2030年左右,800V平台架构将成为主导技艺,尤其是随着现代 E-GMP和大众车子团体 PPE(后面同一成SSP平台)等越来越多的专用纯电动平台显露。


“到2025年,映入市场的多数利用将是800V,”GKN电动传动体系部门总裁Dirk Kesselgruber如许显示,而GKN是采纳该技艺的几家Tier1之一。

GKN正好为消费者提供 800V组件,比如电动车桥e-axles,并计划在2025年最初批量制造,“咱们以为它将成为主流,现代车子曾经声明它在价值上具备竞争力。”而其它的供给商也响应了他的热情。

“800V是BEV进行中合乎逻辑的下一步,”纬湃科技(Vitesco Technologies)创新电力电子部门负责人Alexander Reich对媒体显示。

纬湃科技已得到800V组件的大协议,包括为现代的E-GMP平台提供EMR4逆变器、为北美最重要的车子生产商福特提供逆变器以及为华夏的电动车生产商提供电动机等。

2022年1月,纬湃科技宣告已与福特车子(那时没说名字)签定合同,从2025年最初供给800V SiC逆变器。这笔买卖价格10亿欧元(10.8亿美元)。

纬湃科技的电气化技艺营业部门负责人Thomas Stierle说:“全新的定单明白地声明了这一丝,车子驱动体系的电气化进行比过去全部时刻都快。”


而博格华纳也已赢得若干800V定单,此中包括为全家没显露名字的华夏奢华品牌提供的集成电驱动模块定单。

博格华纳首席技艺官 Harry Husted 经过电子邮件显示:“800V产业的增添速度超越了几年前的预期,咱们感触到了消费者的深厚兴趣。”

为何改变?

与现存的400V平台体系比较,800V体系有何优势?

纬湃的行家Reich说,优点好多,起首是他们可行以较轻的电流提供相同数量同等的功率,“经过将电压加倍并具备相同的电流,可行提供两倍的能量输入机动车。”况且,最重要的好处是相同大小电池的充电时间快了大约 50%。


假如充电时间充足快,“电动车子就不要1,000千米的续航路程。” 因而,能源电池可行做得更小,全体重量减少,从而提升效能。

同一时间,源于更高的电压以及更少的电流,因而可行将电缆和电线做得更小更轻,从而降低不便宜且笨重的铜的消耗。

况且,源于损耗的能量也更少,这意指着更没有问题续航路程和更没有问题活动功能,也就不要更繁杂的热治理体系来保证电池在最好温度下事业。

当与新兴的碳化硅SiC芯片匹配运用时,800V平台体系可行将能源总成效能提升至少5%。

有供给商显示,源于新的碳化硅SiC芯片纯硅的用量不多,会下降本钱,而且可行为车子产业提供更多芯片。终归,其它产业偏向于运用全硅芯片,与车子生产商争夺晶圆厂的产能。


GKN的Kesselgruber说:“把全部东西放到一同,800V就真的很要紧。”可是,关于许多数鉴于400V体系的现存充电站,800V架构的车型须要鉴于800V的充电设备才能充分应用。

“多数现存的直流快充根基设备皆是为400V车子效劳的,”博格华纳的Husted说,“为了实现 800V的更快充电,将须要全新一代的高压、大功率直流迅速充电器。”

但迄今为止,欧洲快速道路的公共充电网站是局限的。“加油必需像在加油站加油一样快,” Husted说,“这是800V充电才能做到的。”

而欧洲正好见证此类网站的兴盛。例如,Ionity是全家获得了宝马、戴姆勒、福特、现代和大众团体扶持的企业,具有若干800V、350kW的快速道路充电站。而在350kW的充电桩上充电5~7分钟可续航100千米,与喝杯咖啡的时间相当。

采埃孚电气化能源总成技艺顶级副总裁Otmar Scharrer指明,“这真的是在改变游戏准则,这将推进大家接纳电动车子。”


 部分车企800V平台概况

依据保时捷最近的一份汇报,在一种典范的50千瓦、400V的充电站,增添250英里续航路程大约须要充电80分钟。

在100kW下,降至40分钟。保时捷显示,假如充电插头能够被冷却(增添本钱、重量和体系的繁杂性),这种时间可能会缩小到30分钟。

而800V充电时,充电时间将降至15分钟左右。因而,“为了缩小充电时间,调转方向更高电压是不可幸免的。”再考量到支付时间,“因而‘充电就像加油’的指标曾经触手可及。”

保时捷的同门“兄弟”奥迪则显示,A6 Avant e-tron概念车鉴于与Taycan相同的PPE架构,在800V快充站只要10分钟即可以驶约186英里。

更小的电池

咱们可行设想,假如产业普遍采纳800V体系,那就没再须要很大的电池来消除“路程焦虑”,这是非是意指着车子生产商可行抉择运用更小的电池组呢?


采埃孚的Scharrer显示,源于电动车的本钱仍没有办法与汽油车相提并论,因而从哲学和商业方位来看,更小的电池可能是更没有问题抉择。他说,为现代Ioniq 5等主流紧凑型车子装备十分大的电池“全无意义”。

在Scharrer看来,这类机动车的理想电池容量为55kWh,与现代提供的较小的58kWh抉择绝对,也便是把5~80%的充电时间下调到10分钟。

机动车和充电设备中的800V组件以及改良的芯片相联合,可行实现这一指标。“这是一种差不多大的挑战,但曾经在实验室中试验了。” 

“咱们必需扪心自问,运用咱们从地球上挖出的大批珍稀资料(如锂或钴)能否有意义,这点资料重量很重,况且本钱很高,不过为了(汽车主人们)每个季度一二次长途旅游,”Scharrer说。

另有一种值得一问的是,为何差不多全部电动车子依然鉴于400V体系,包括市场引领者特斯拉和大众的体系。Scharrer 和其它(欧洲)行家以为,谜底部分在于便捷和传统。


欧洲典范的房屋运用380V三相交流电,因而当车子生产商最初公布插混车型和纯电动外出时,充电根基设备就曾经存留。

第一波电动车子是构建在为插混车型开发的组件之上的,这点组件鉴于400V。同一时间,由于是华夏引领的新燃料浪潮,欧洲的车企和供给商们十足无反映过来。

奥迪e-tron GT是少数运用800V体系的新款汽车之一,但GKN的Kesselgruber以为保时捷是800V体系的先驱,它专注于功能而非是实用性,“保时捷让本人从新思考咱们从往日传承的东西:它真的是最优的,仍是咱们可行从头最初设置?”他说,“这便是成为高功能车子生产商的美妙之处。”

而供给商们显示乐天,以为更多800V纯电动车到市场不过时间难题。800V差不多无技艺挑战,但须要开发和认证组件。本钱才是难题,但范围、更小电池的前景和更少的铜运用会带来本钱的利益。


沃尔沃、极星Polestar、Stellantis和通用车子都显示,未来的车型将运用800V技艺。而大众团体正计划在PPE平台上公布一系列机动车,包括新型Macan和鉴于新型A6 Avant e-tron概念的旅游车。

欧美的车企们在筹划,而国家内部车子生产商已宣告将调转方向800V架构,包括小鹏、蔚来、理想车子和比亚迪,以及吉利麾下的路特斯,路特斯刚刚展现了将要公布的Eletre SUV。

绝配:SiC逆变器

实质上,除了800V技艺,与其兼容的SiC逆变器也是定义下一代车子利用的要害技艺。

逆变器是电驱动体系的要害部分。简而言之,它的效用是将能源电池提供的直流电(DC)转换为用于机动车牵引电机的交流电(AC),再转换为直流电以启用再生制动,最终在踩下油门时操控电机速度。


可行说,无逆变器的车子“寸步难行”。那末,逆变器发挥如许要紧的效用,围绕逆变器技艺的创新,在众多利益相干者的议程中占据要紧位子也就不足为奇了。是以,掌握下一代逆变器技艺,会是十分有益可图的营业。

兼容800V的逆变器的利用,一种例子是前面所讲的现代Ioniq 5。现代曾于2020年12月宣告,将为将要公布的EV系列过渡到兼容800V的模块化架构,到2025年将发表23款车型。

Ioniq 5是该系列中的第一款,一种要害卖点便是充电速度。经过200kW超快充技艺,Ioniq 5可行在不到18分钟的时间内从10%充到80%,增添大约200英里的续航路程。这类潜力,令众多参加者争相制造功效更强盛的逆变器。

就在3月,迈凯轮利用(McLaren Applied)初次展现了其将要公布的800V逆变器。迈凯轮利用声称,其第5代逆变器平台“正朝着量产的方向进行”,并将提供“一流的效能和功率密度”,这得益于企业经过一级方程式比赛努力实现的提速开发。

同一时间,碳化硅SiC的运用还应允“运用更快、更高效、更轻便的能源传动体系”。


经过应用碳化硅SiC,迈凯轮的逆变器可行比惯例逆变器更高效地变换电源,同一时间发生更少的热量,从而应允消费者运用更小的冷却体系并经过扩展来减少重量和下降本钱。电池大小也可行经过相同的逻辑来减小。

“在全个产业中,咱们见到了技艺的迅速进步,” 迈凯轮利用的非执行主席尼克弗莱说,“假如OEM (指车企)想要维持竞争力并提供具备更高续航路程、更快充电时间和更好提速的机动车,它们必需过渡到800V SiC架构。”

实质上,迈凯轮其实不是独一见到800V SiC逆变器庞大潜力的玩家。比如,蔚来车子于2021年6月宣告,为ET7车型制造的SiC材质的第二代电驱动体系的C样件(批量样件hard tooling,用于工艺和制造试验认证)曾经下线。

市场进行速度激起了大家对缩小逆变器开发时间解决方案的兴趣。比如,在最近的 Mobex网站研讨会上,瑞萨电子具体推荐了它如何提供体系级功效平安扶持,以帮助其消费者在制造逆变器产物的同一时间缩小开发时间。


以降低开发时间为专题,Drive System Design(驱动体系设置企业DSD,英国企业)也信任它为此个不停增添的细分市场提供了有效的解决方案。

它开发了所谓的“开放平台逆变器”(OPI),这是一个“高度可定制的逆变器硬件,搭配灵活、模块化且易于配置的即插即用软件”。

至于全个逆变器市场,业内的共识是向SiC逆变器的转变正好快速到来。在下降重量和本钱的同一时间提升充电和热效能,以及提高功率的潜力,意指着它为Tier1们提供了一系列有迷惑力的优势。

估计碳化硅技艺将提速从Taycan等跑车车型过渡到大众市场车型。

注:本文部分编译自《AUTONEWS》。


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