In u 2021, e vendite mundiali di veiculi elettrici rapprisenteranu u 9% di e vendite totali di vitture di passageri.
Per aumentà stu numeru, in più di investisce assai in novi paisaghji cummerciali per accelerà u sviluppu, a fabricazione è a prumuzione di l'elettrificazione, i pruduttori d'automobili è i fornitori si stanu ancu scervellendu per preparassi per a prossima generazione di cumpunenti di veiculi.
Esempi includenu batterie à statu solidu, motori à flussu assiale è sistemi elettrichi di 800 volt chì prumettenu di dimezza i tempi di carica, riduce drasticamente a dimensione è u costu di a batteria è migliurà l'efficienza di a trasmissione.
Finu à avà, solu una manata di vitture nove anu utilizatu un sistema di 800 volt invece di u cumunu 400.
I mudelli cù sistemi di 800 volt digià dispunibili nant'à u mercatu sò: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 è Kia EV6. A limousine Lucid Air usa un'architettura di 900 volt, ancu s'è l'esperti di l'industria credenu chì tecnicamente si tratta di un sistema di 800 volt.
Da a perspettiva di i fornitori di cumpunenti EV, l'architettura di batterie à 800 volt serà a tecnulugia duminante à a fine di l'anni 2020, in particulare cù l'emergere di sempre più piattaforme completamente elettriche dedicate à l'architettura à 800 volt, cum'è E-GMP di Hyundai è PPE di u Gruppu Volkswagen.
A piattaforma elettrica mudulare E-GMP di Hyundai Motor hè furnita da Vitesco Technologies, una sucietà di trasmissione derivata da Continental AG, per furnisce inverter di 800 volt; Volkswagen Group PPE hè un'architettura di batteria di 800 volt sviluppata in cumunu da Audi è Porsche. Piattaforma modulare di veiculi elettrici.
"Da u 2025, i mudelli cù sistemi di 800 volt diventeranu più cumuni", hà dettu Dirk Kesselgruber, presidente di a divisione di trasmissione elettrica di GKN, una sucietà di sviluppu tecnologicu. GKN hè ancu unu di parechji fornitori di Tier 1 chì utilizanu a tecnulugia, furnendu cumpunenti cum'è assi elettrici di 800 volt, cù un ochju versu a pruduzzione di massa in u 2025.
Hà dettu à Automotive News Europe: "Pensemu chì u sistema di 800 volt diventerà mainstream. Hyundai hà ancu dimustratu chì pò esse ugualmente cumpetitiva in termini di prezzu".
In i Stati Uniti, a Hyundai IQNIQ 5 principia à $ 43,650, chì hè più raghjonevule chè u prezzu mediu di $ 60,054 per i veiculi elettrici in ferraghju 2022, è pò esse accettata da più cunsumatori.
"800 volt hè u prossimu passu logicu in l'evoluzione di i veiculi puramente elettrici", hà dettu in una entrevista Alexander Reich, capu di l'elettronica di putenza innovativa in Vitesco.
In più di furnisce inverter di 800 volt per a piattaforma elettrica modulare E-GMP di Hyundai, Vitesco hà ottenutu altri cuntratti impurtanti, cumpresi inverter per un grande produttore d'automobili nordamericanu è dui principali veiculi elettrici in Cina è Giappone. U fornitore furnisce u mutore.
U segmentu di i sistemi elettrici à 800 volt cresce più rapidamente di ciò chì era previstu solu uni pochi d'anni fà, è i clienti sò sempre più forti, hà dettu via email Harry Husted, direttore tecnologicu di u fornitore americanu di pezzi di ricambio auto BorgWarner. U fornitore hà ancu vintu alcuni ordini, cumpresu un modulu di trasmissione integratu per una marca di lussu cinese.
1. Perchè 800 volt hè u "prossimu passu logicu"?
Quali sò i punti culminanti di u sistema di 800 volt paragunatu à u sistema esistente di 400 volt?
Prima, ponu furnisce a listessa putenza à una corrente più bassa. Aumentà u tempu di carica di 50% cù a listessa dimensione di batteria.
Cusì, a batteria, u cumpunente u più caru di un veiculu elettricu, pò esse ridutta, aumentendu l'efficienza è riducendu u pesu generale.
Otmar Scharrer, vicepresidente senior di a tecnulugia di i gruppi motopropulsori elettrificati in ZF, hà dettu: "U costu di i veiculi elettrichi ùn hè ancu à u listessu livellu chè quellu di i veiculi à benzina, è una batteria più chjuca saria una bona suluzione. Inoltre, avè una batteria assai grande in un mudellu compactu mainstream cum'è l'Ioniq 5 ùn hà sensu in sè stessu".
«Duppiendu a tensione è a listessa corrente, a vittura pò ottene u doppiu di l'energia», hà dettu Reich. «Sè u tempu di carica hè abbastanza veloce, a vittura elettrica ùn hà micca bisognu di passà u tempu à seguità una autonomia di 1.000 chilometri».
Siconda, postu chì e tensioni più alte furniscenu a listessa putenza cù menu corrente, i cavi è i fili ponu ancu esse fatti più chjuchi è più ligeri, riducendu u cunsumu di rame caru è pesante.
L'energia persa serà ancu ridutta in cunsequenza, risultendu in una migliore resistenza è prestazioni di u mutore migliorate. È ùn hè necessariu alcun sistema di gestione termica cumplessu per assicurà chì a batteria funziona à a temperatura ottima.
Infine, quandu hè assuciatu cù a tecnulugia emergente di microchip di carburo di siliciu, u sistema di 800 volt pò aumentà l'efficienza di u gruppu motopropulsore finu à u 5 per centu. Stu chip perde poca energia quandu cambia è hè particularmente efficace per a frenata rigenerativa.
Siccomu i novi chip di carburo di siliciu utilizanu menu siliciu puru, u costu puderia esse più bassu è più chip puderanu esse furniti à l'industria automobilistica, anu dettu i fornitori. Siccomu altre industrie tendenu à aduprà chip interamente in siliciu, sò in cumpetizione cù i pruduttori d'automobili nantu à a linea di pruduzzione di semiconduttori.
"In cunclusione, u sviluppu di sistemi à 800 volt hè cruciale", cunclude Kessel Gruber di GKN.
2. Disposizione di a rete di stazioni di ricarica di 800 volt
Eccu un'altra quistione: a maiò parte di e stazioni di carica esistenti sò basate nantu à u sistema di 400 volt, ci hè veramente un vantaghju per e vitture chì utilizanu u sistema di 800 volt?
A risposta data da l'esperti di l'industria hè: sì. Ancu s'è u veiculu hà bisognu di una infrastruttura di carica basata nantu à 800 volt.
«A maiò parte di l'infrastruttura di carica rapida DC esistente hè per veiculi di 400 volt», hà dettu Hursted. «Per ottene una carica rapida di 800 volt, avemu bisognu di l'ultima generazione di caricatori rapidi DC di alta tensione è alta putenza».
Questu ùn hè micca un prublema per a carica in casa, ma finu à avà e rete di carica publica più veloci in i Stati Uniti sò limitate. Reich pensa chì u prublema hè ancu più difficiule per e stazioni di carica in autostrada.
In Europa, però, e rete di ricarica di sistemi à 800 volt sò in crescita, è Ionity hà un certu numeru di punti di ricarica autostradali di 800 volt è 350 kilowatt in tutta l'Europa.
Ionity EU hè un prughjettu di partenariatu trà parechji fabricatori d'automobili per una rete di stazioni di ricarica d'alta putenza per veiculi elettrici, fundatu da BMW Group, Daimler AG, Ford Motor è Volkswagen. In u 2020, Hyundai Motor s'hè unita cum'è u quintu più grande azionista.
«Un caricatore di 800 volt è 350 kilowatt significa un tempu di carica di 100 chilometri di 5-7 minuti», dice Schaller di ZF. «Hè solu una tazza di caffè».
"Questa hè veramente una tecnulugia disruptive. Aiuterà ancu l'industria automobilistica à cunvince più persone à abbraccià i veiculi elettrichi."
Sicondu un rapportu recente di Porsche, ci vole circa 80 minuti per aghjunghje 250 chilometri di autonomia in una centrale elettrica tipica di 50 kW, 400 V; 40 minuti s'ella hè di 100 kW; s'ellu si raffredda a spina di carica (costi, pesu è cumplessità), ciò chì pò riduce ulteriormente u tempu à 30 minuti.
«Dunque, in a ricerca di ottene una carica più rapida, una transizione à tensioni più alte hè inevitabile», hà cunclusu u rapportu. Porsche crede chì cù una tensione di carica di 800 volt, u tempu calerebbe à circa 15 minuti.
Ricaricà hè faciule è veloce cum'è fà u rifornimentu - ci hè una bona chance chì accada.
3. Pionieri in l'industrie cunservative
Sè a tecnulugia di 800 volt hè veramente cusì bona, vale a pena dumandassi perchè, à l'eccezzione di i mudelli sopra menzionati, guasi tutti i veiculi elettrichi sò sempre basati nantu à sistemi di 400 volt, ancu i capi di u mercatu Tesla è Volkswagen.
Schaller è altri esperti attribuiscenu e ragioni à a "cunvenienza" è à "esse una novità in l'industria".
Una casa tipica usa 380 volt di corrente alternata trifase (a tensione hè in realtà un intervallu, micca un valore fissu), dunque quandu i pruduttori d'automobili anu cuminciatu à lancià ibridi plug-in è veiculi puramente elettrici, l'infrastruttura di carica era digià quì. È a prima onda di veiculi elettrici hè stata custruita nantu à cumpunenti sviluppati per ibridi plug-in, chì eranu basati nantu à sistemi di 400 volt.
"Quandu tutti sò à 400 volt, significa chì hè u livellu di tensione dispunibule in l'infrastruttura in ogni locu", hà dettu Schaller. "Hè u più cunveniente, hè subitu dispunibule. Cusì a ghjente ùn pensa micca troppu. Decisu subitu".
Kessel Gruber attribuisce à Porsche u titulu di pionieru di u sistema di 800 volt perchè si cuncentrava più nantu à e prestazioni chè nantu à a praticità.
Porsche osa rivalutà ciò chì l'industria hà purtatu da u passatu. Si dumanda: "Hè veramente a megliu suluzione?" "Pudemu cuncepillu da zero?" Questa hè a bellezza di esse un fabricatore d'automobili d'alte prestazioni.
L'esperti di l'industria sò d'accordu chì hè solu una questione di tempu prima chì più veiculi elettrici di 800 volt ghjunghjenu à u mercatu.
Ùn ci sò micca assai sfide tecniche, ma i pezzi devenu esse sviluppati è validati; u costu pò esse un prublema, ma cù a scala, e cellule più chjuche è menu rame, u costu bassu ghjunghjerà prestu.
Volvo, Polestar, Stellantis è General Motors anu digià dichjaratu chì i mudelli futuri useranu a tecnulugia.
U gruppu Volkswagen hà in prughjettu di lancià una gamma di vitture nantu à a so piattaforma PPE di 800 volt, cumprese una nova Macan è una station wagon basata nantu à u novu cuncettu A6 Avant E-tron.
Un certu numeru di fabricatori d'automobili chinesi anu ancu annunziatu un passu à l'architettura di 800 volt, cumpresi Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD è Lotus, di pruprietà di Geely.
"Cù a Taycan è l'E-tron GT, avete un veiculu cù prestazioni di punta. L'Ioniq 5 hè a prova chì una vittura di famiglia accessibile hè pussibule", hà cunclusu Kessel Gruber. "Sè queste poche vitture ponu fà la, allora ogni vittura pò fà la."
Data di publicazione: 19 d'aprile 2022