2021 թվականին էլեկտրական մեքենաների համաշխարհային վաճառքը կկազմի ուղևորատար մեքենաների ընդհանուր վաճառքի 9%-ը։
Այդ թիվը մեծացնելու համար, էլեկտրականացման զարգացումը, արտադրությունը և խթանումը արագացնելու համար նոր բիզնես լանդշաֆտներում մեծ ներդրումներ կատարելուց բացի, ավտոարտադրողներն ու մատակարարները նաև ջանք են գործադրում պատրաստվելու տրանսպորտային միջոցների բաղադրիչների հաջորդ սերնդին։
Օրինակներ են պինդ վիճակի մարտկոցները, առանցքային հոսքի շարժիչները և 800 վոլտանոց էլեկտրական համակարգերը, որոնք խոստանում են կիսով չափ կրճատել լիցքավորման ժամանակը, զգալիորեն կրճատել մարտկոցի չափսն ու արժեքը, ինչպես նաև բարելավել փոխանցման համակարգի արդյունավետությունը։
Մինչ օրս միայն մի քանի նոր մեքենաներ են օգտագործել 800 վոլտանոց համակարգ՝ սովորական 400-ի փոխարեն։
800 վոլտանոց համակարգերով մոդելներն արդեն շուկայում են՝ Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 և Kia EV6: Lucid Air լիմուզինը օգտագործում է 900 վոլտանոց ճարտարապետություն, չնայած ոլորտի փորձագետները կարծում են, որ տեխնիկապես դա 800 վոլտանոց համակարգ է:
Էլեկտրական մեքենաների բաղադրիչների մատակարարների տեսանկյունից, 800 վոլտանոց մարտկոցային ճարտարապետությունը կլինի գերիշխող տեխնոլոգիան 2020-ականների վերջին, հատկապես այն պատճառով, որ ի հայտ են գալիս ավելի ու ավելի շատ նվիրված 800 վոլտանոց ճարտարապետությամբ լիովին էլեկտրական հարթակներ, ինչպիսիք են Hyundai-ի E-GMP-ն և Volkswagen Group-ի PPE-ն։
Hyundai Motor-ի E-GMP մոդուլային էլեկտրական հարթակը տրամադրվում է Vitesco Technologies-ի կողմից, որը Continental AG-ից առանձնացված շարժիչային համակարգեր արտադրող ընկերություն է և մատակարարում է 800 վոլտ լարման ինվերտորներ։ Volkswagen Group PPE-ն Audi-ի և Porsche-ի կողմից համատեղ մշակված 800 վոլտ լարման մարտկոցային ճարտարապետություն է։ Մոդուլային էլեկտրական մեքենայի հարթակ։
«Մինչև 2025 թվականը 800 վոլտանոց համակարգերով մոդելները կդառնան ավելի տարածված», - ասաց Դիրկ Կեսելգրուբերը, GKN-ի էլեկտրական փոխանցման համակարգի ստորաբաժանման նախագահը, որը տեխնոլոգիական զարգացման ընկերություն է: GKN-ը նաև տեխնոլոգիան օգտագործող մի քանի Tier 1 մատակարարներից մեկն է, որը մատակարարում է բաղադրիչներ, ինչպիսիք են 800 վոլտանոց էլեկտրական առանցքները, և նախատեսում է զանգվածային արտադրություն 2025 թվականին:
Նա Automotive News Europe-ին ասել է. «Մենք կարծում ենք, որ 800 վոլտանոց համակարգը կդառնա լայն տարածում: Hyundai-ն նաև ապացուցել է, որ կարող է նույնքան մրցունակ լինել գնի առումով»:
Միացյալ Նահանգներում Hyundai IQNIQ 5-ի գինը սկսվում է 43,650 դոլարից, որն ավելի հիմնավորված է, քան էլեկտրական մեքենաների միջին գինը 2022 թվականի փետրվարին՝ 60,054 դոլար, և կարող է ընդունվել ավելի շատ սպառողների կողմից։
«800 վոլտը մաքուր էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների էվոլյուցիայի հաջորդ տրամաբանական քայլն է», - հարցազրույցում ասել է Vitesco-ի նորարարական էլեկտրական էլեկտրոնիկայի ղեկավար Ալեքսանդր Ռեյխը։
Hyundai-ի E-GMP մոդուլային էլեկտրական հարթակի համար 800 վոլտ լարման ինվերտորներ մատակարարելուց բացի, Vitesco-ն ձեռք է բերել նաև այլ խոշոր պայմանագրեր, այդ թվում՝ ինվերտորներ հյուսիսամերիկյան խոշոր ավտոարտադրողի և Չինաստանի ու Ճապոնիայի երկու առաջատար էլեկտրական մեքենաների համար: Մատակարարը մատակարարում է շարժիչը:
800 վոլտանոց էլեկտրական համակարգերի հատվածն աճում է ավելի արագ, քան սպասվում էր ընդամենը մի քանի տարի առաջ, և հաճախորդներն ավելի ուժեղ են դառնում, էլեկտրոնային փոստով ասել է ԱՄՆ ավտոպահեստամասերի մատակարար BorgWarner ընկերության գլխավոր տեխնոլոգիական տնօրեն Հարրի Հասթեդը։ Մատակարարը նաև ստացել է որոշ պատվերներ, այդ թվում՝ չինական շքեղ ապրանքանիշի համար ինտեգրված շարժիչի մոդուլ։
1. Ինչո՞ւ է 800 վոլտը «հաջորդ տրամաբանական քայլը»։
Որո՞նք են 800 վոլտանոց համակարգի առանձնահատկությունները՝ համեմատած առկա 400 վոլտանոց համակարգի հետ։
Նախ, դրանք կարող են նույն հզորությունը մատակարարել ավելի ցածր հոսանքով: Նույն մարտկոցի չափսով լիցքավորման ժամանակը կարող են 50%-ով մեծացնել:
Արդյունքում, մարտկոցը, որը էլեկտրական տրանսպորտային միջոցի ամենաթանկ բաղադրիչն է, կարող է փոքրացվել՝ բարձրացնելով արդյունավետությունը և միաժամանակ նվազեցնելով ընդհանուր քաշը։
ZF-ի էլեկտրական շարժիչի տեխնոլոգիաների ավագ փոխնախագահ Օտմար Շարերն ասել է. «Էլեկտրական մեքենաների արժեքը դեռևս նույն մակարդակի վրա չէ, ինչ բենզինային մեքենաների, և ավելի փոքր մարտկոցը լավ լուծում կլիներ: Բացի այդ, Ioniq 5-ի նման կոմպակտ մոդելում շատ մեծ մարտկոց ունենալն ինքնին իմաստ չունի»:
«Կրկնապատկելով լարումը և նույն հոսանքը՝ մեքենան կարող է ստանալ կրկնակի շատ էներգիա», - ասաց Ռեյխը։ «Եթե լիցքավորման ժամանակը բավականաչափ արագ լինի, էլեկտրական մեքենան կարող է չանհրաժեշտ լինի ժամանակ ծախսել 1000 կիլոմետր հեռավորության վրա հետապնդելու վրա»։
Երկրորդ, քանի որ ավելի բարձր լարումները նույն հզորությունն են ապահովում ավելի քիչ հոսանքով, մալուխներն ու լարերը կարող են նաև ավելի փոքր և թեթև լինել, ինչը նվազեցնում է թանկարժեք և ծանր պղնձի սպառումը։
Համապատասխանաբար կնվազի նաև կորցրած էներգիան, ինչը կհանգեցնի ավելի լավ դիմացկունության և շարժիչի աշխատանքի բարելավման: Եվ մարտկոցի օպտիմալ ջերմաստիճանում աշխատելու համար բարդ ջերմային կառավարման համակարգ անհրաժեշտ չէ:
Վերջապես, երբ զուգակցվում է զարգացող սիլիցիումի կարբիդային միկրոչիպային տեխնոլոգիայի հետ, 800 վոլտանոց համակարգը կարող է մեծացնել շարժիչի արդյունավետությունը մինչև 5 տոկոսով: Այս չիպը քիչ էներգիա է կորցնում անջատելիս և հատկապես արդյունավետ է վերականգնողական արգելակման համար:
Քանի որ նոր սիլիցիումի կարբիդային չիպերը օգտագործում են ավելի քիչ մաքուր սիլիցիում, արժեքը կարող է ավելի ցածր լինել, և ավտոարդյունաբերությանը կարելի է մատակարարել ավելի շատ չիպեր, նշել են մատակարարները: Քանի որ այլ ոլորտներ հակված են օգտագործել ամբողջությամբ սիլիցիումային չիպեր, նրանք մրցակցում են ավտոարտադրողների հետ կիսահաղորդիչների արտադրության գծում:
«Եզրափակելով՝ 800 վոլտանոց համակարգերի մշակումը կարևորագույն նշանակություն ունի», - եզրակացնում է GKN-ի Քեսել Գրուբերը։
2. 800 վոլտ լիցքավորման կայանի ցանցի դասավորություն
Ահա ևս մեկ հարց. գոյություն ունեցող լիցքավորման կայանների մեծ մասը հիմնված է 400 վոլտանոց համակարգի վրա, արդյո՞ք մեքենաներն իրականում առավելություն ունեն 800 վոլտանոց համակարգն օգտագործելու համար։
Արդյունաբերության փորձագետների պատասխանն է՝ այո։ Չնայած տրանսպորտային միջոցին անհրաժեշտ է 800 վոլտ լարման վրա հիմնված լիցքավորման ենթակառուցվածք։
«Գոյություն ունեցող DC արագ լիցքավորման ենթակառուցվածքների մեծ մասը նախատեսված է 400 վոլտանոց մեքենաների համար», - ասաց Հերսթեդը: «800 վոլտանոց արագ լիցքավորման հասնելու համար մեզ անհրաժեշտ են բարձր լարման, բարձր հզորության DC արագ լիցքավորիչներ:»
Դա խնդիր չէ տնային լիցքավորման համար, բայց մինչ այժմ ԱՄՆ-ում ամենաարագ հանրային լիցքավորման ցանցերը սահմանափակ են: Ռեյխը կարծում է, որ խնդիրն ավելի դժվար է մայրուղիների լիցքավորման կայանների համար:
Սակայն Եվրոպայում 800 վոլտանոց համակարգի լիցքավորման ցանցերը զարգանում են, և Ionity-ն ամբողջ Եվրոպայում ունի մի շարք 800 վոլտանոց, 350 կիլովատտ հզորությամբ մայրուղիների լիցքավորման կետեր։
Ionity EU-ն բազմաավտոմեքենաների արտադրողների գործընկերային նախագիծ է՝ էլեկտրական մեքենաների համար բարձր հզորության լիցքավորման կայանների ցանցի համար, որը հիմնադրվել է BMW Group-ի, Daimler AG-ի, Ford Motor-ի և Volkswagen-ի կողմից: 2020 թվականին Hyundai Motor-ը միացավ որպես հինգերորդ խոշորագույն բաժնետեր:
«800 վոլտանոց, 350 կիլովատտանոց լիցքավորիչը նշանակում է 100 կիլոմետր լիցքավորման ժամանակ 5-7 րոպեում», - ասում է ZF-ի Շալլերը: «Դա ընդամենը մի բաժակ սուրճ է»:
«Սա իսկապես հեղափոխական տեխնոլոգիա է։ Այն նաև կօգնի ավտոարդյունաբերությանը համոզել ավելի շատ մարդկանց ընդունել էլեկտրական մեքենաները»։
Porsche-ի վերջին զեկույցի համաձայն՝ 50 կՎտ, 400 Վ լարման տիպիկ էլեկտրակայանում 250 մղոն անցնելու համար պահանջվում է մոտ 80 րոպե, 100 կՎտ հզորության դեպքում՝ 40 րոպե, իսկ լիցքավորման միակցիչը սառեցնելու դեպքում (արժեքը, քաշը և բարդությունը), ինչը կարող է ժամանակը կրճատել մինչև 30 րոպե։
«Հետևաբար, ավելի բարձր արագությամբ լիցքավորման հասնելու ձգտման մեջ անխուսափելի է անցումը ավելի բարձր լարումների», - եզրակացվում է զեկույցում: Porsche-ն կարծում է, որ 800 վոլտ լիցքավորման լարման դեպքում ժամանակը կնվազի մինչև մոտ 15 րոպե:
Լիցքավորումը նույնքան հեշտ և արագ է, որքան վառելիք լցնելը. մեծ հավանականություն կա, որ դա տեղի կունենա։
3. Պահպանողական արդյունաբերության ռահվիրաներ
Եթե 800 վոլտանոց տեխնոլոգիան իսկապես այդքան լավն է, ապա արժե հարցնել, թե ինչու, բացառությամբ վերոնշյալ մոդելների, գրեթե բոլոր էլեկտրական մեքենաները, նույնիսկ շուկայի առաջատարներ Tesla-ն և Volkswagen-ը, դեռևս հիմնված են 400 վոլտանոց համակարգերի վրա։
Շալլերը և այլ փորձագետներ պատճառները վերագրում են «հարմարավետությանը» և «ոլորտում առաջնահերթ լինելուն»։
Տիպիկ տունը օգտագործում է 380 վոլտ եռաֆազ փոփոխական հոսանք (լարման արագությունը իրականում միջակայք է, այլ ոչ թե ֆիքսված արժեք), ուստի երբ ավտոարտադրողները սկսեցին թողարկել միացվող հիբրիդներ և մաքուր էլեկտրական մեքենաներ, լիցքավորման ենթակառուցվածքն արդեն իսկ առկա էր։ Եվ էլեկտրական մեքենաների առաջին ալիքը կառուցվել է միացվող հիբրիդների համար մշակված բաղադրիչների վրա, որոնք հիմնված էին 400 վոլտ համակարգերի վրա։
«Երբ բոլորը միացված են 400 վոլտ լարման, դա նշանակում է, որ ենթակառուցվածքներում ամենուրեք հասանելի է լարման այդ մակարդակը», - ասաց Շալլերը: «Դա ամենահարմարն է, այն անմիջապես հասանելի է: Այնպես որ, մարդիկ չափազանց շատ չեն մտածում: Անմիջապես որոշում են կայացնում»:
Քեսել Գրուբերը Porsche-ին համարում է 800 վոլտանոց համակարգի ռահվիրա, քանի որ այն ավելի շատ կենտրոնացած էր կատարողականի, քան գործնականության վրա։
Porsche-ն համարձակվում է վերագնահատել այն, ինչ արդյունաբերությունը փոխանցել է անցյալից։ Նա ինքն իրեն հարցնում է. «Արդյո՞ք սա իսկապես լավագույն լուծումն է»։ «Կարո՞ղ ենք այն նախագծել զրոյից»։ Սա է բարձր արդյունավետությամբ ավտոարտադրող լինելու գեղեցկությունը։
Արդյունաբերության փորձագետները համաձայն են, որ միայն ժամանակի հարց է, թե երբ ավելի շատ 800 վոլտանոց էլեկտրական մեքենաներ կհայտնվեն շուկայում։
Տեխնիկական խնդիրները շատ չեն, բայց մասերը պետք է մշակվեն և վավերացվեն. արժեքը կարող է խնդիր լինել, բայց մասշտաբի, փոքր բջիջների և պղնձի պակասի շնորհիվ շուտով ցածր գին կգա։
Volvo-ն, Polestar-ը, Stellantis-ը և General Motors-ը արդեն հայտարարել են, որ ապագա մոդելները կօգտագործեն այս տեխնոլոգիան։
Volkswagen Group-ը պլանավորում է թողարկել իր 800 վոլտանոց PPE հարթակով մեքենաների շարք, այդ թվում՝ նոր Macan և նոր A6 Avant E-tron կոնցեպտի վրա հիմնված ունիվերսալ։
800 վոլտանոց ճարտարապետությանը անցնելու մասին հայտարարել են նաև մի շարք չինական ավտոարտադրողներ, այդ թվում՝ Xpeng Motors-ը, NIO-ն, Li Auto-ն, BYD-ն և Geely-ին պատկանող Lotus-ը։
«Taycan-ի և E-tron GT-ի հետ դուք ունեք դասի առաջատար կատարողականությամբ մեքենա։ Ioniq 5-ը ապացույցն է, որ մատչելի ընտանեկան մեքենա հնարավոր է», - եզրափակեց Քեսել Գրուբերը։ «Եթե այս մի քանի մեքենաները կարողանան դա անել, ապա յուրաքանչյուր մեքենա կարող է դա անել»։
Հրապարակման ժամանակը. Ապրիլի 19-2022