Όσον αφορά τα 800V, οι σημερινές εταιρείες αυτοκινήτων προωθούν κυρίως την πλατφόρμα γρήγορης φόρτισης 800V, και οι καταναλωτές υποσυνείδητα πιστεύουν ότι τα 800V είναι το σύστημα γρήγορης φόρτισης.
Στην πραγματικότητα, αυτή η κατανόηση είναι κάπως παρεξηγημένη.Για την ακρίβεια, η γρήγορη φόρτιση υψηλής τάσης 800V είναι μόνο ένα από τα χαρακτηριστικά του συστήματος 800V.
Σε αυτό το άρθρο, σκοπεύω να δείξω συστηματικά στους αναγνώστες ένα σχετικά πλήρες σύστημα 800V από πέντε διαστάσεις, συμπεριλαμβανομένων:
1. Τι είναι το σύστημα 800V στο νέο ενεργειακό όχημα;
2. Γιατί εισάγεται αυτή τη στιγμή τα 800V;
3. Ποια διαισθητικά οφέλη μπορεί να αποφέρει το σύστημα 800V επί του παρόντος;
4. Ποιες είναι οι δυσκολίες στην τρέχουσα εφαρμογή συστήματος 800V;
5. Ποια είναι η πιθανή διάταξη φόρτισης στο μέλλον;
01.Τι είναι το σύστημα 800V στο νέο ενεργειακό όχημα;
Το σύστημα υψηλής τάσης περιλαμβάνει όλα τα εξαρτήματα υψηλής τάσης στην πλατφόρμα υψηλής τάσης. Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα εξαρτήματα υψηλής τάσης ενός τυπικούνέο ενεργειακό αμιγώς ηλεκτρικό όχημαεξοπλισμένο με υδρόψυκτη πλατφόρμα τάσης 400Vπακέτο μπαταρίας.
Η πλατφόρμα τάσης του συστήματος υψηλής τάσης προέρχεται από την τάση εξόδου του πακέτου μπαταριών ισχύος του οχήματος.
Το εύρος της συγκεκριμένης πλατφόρμας τάσης των διαφορετικών αμιγώς ηλεκτρικών μοντέλων σχετίζεται με τον αριθμό των κυψελών που συνδέονται σε σειρά σε κάθε πακέτο μπαταριών και τον τύπο των κυψελών (τριμερής, φωσφορικός σίδηρος λιθίου, κ.λπ.).
Μεταξύ αυτών, ο αριθμός των τριμερών μπαταριών σε σειρά με 100 κυψέλες είναι περίπου 400V υψηλής τάσης.
Η πλατφόρμα τάσης 400V που συχνά λέμε είναι ένας ευρύς όρος. Πάρτε για παράδειγμα την πλατφόρμα 400V Jikrypton 001. Όταν το τριαδικό πακέτο μπαταριών μεταφέρεται από 100% SOC σε 0% SOC, το πλάτος της αλλαγής τάσης είναι κοντά στο100V (περίπου 350V-450V). ).
τρισδιάστατο σχέδιο μπαταρίας υψηλής τάσης
Κάτω από την τρέχουσα πλατφόρμα υψηλής τάσης 400V, όλα τα μέρη και τα εξαρτήματα του συστήματος υψηλής τάσης λειτουργούν κάτω από το επίπεδο τάσης 400V και ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη και η επαλήθευση των παραμέτρων πραγματοποιούνται σύμφωνα με το επίπεδο τάσης 400V.
Για να επιτευχθεί ένα πλήρες σύστημα πλατφόρμας υψηλής τάσης 800 V, πρώτα απ 'όλα, όσον αφορά την τάση της μπαταρίας, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια μπαταρία 800 V, που αντιστοιχεί σε περίπου 200τριμερές λίθιοκυψέλες μπαταρίας σε σειρά.
Ακολουθούν κινητήρες, κλιματιστικά, φορτιστές, υποστήριξη DCDC 800V και σχετικές καλωδιώσεις, βύσματα υψηλής τάσης και άλλα εξαρτήματα σε όλα τα κυκλώματα υψηλής τάσης έχουν σχεδιαστεί, αναπτυχθεί και επαληθευτεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις 800 V.
Στην ανάπτυξη της αρχιτεκτονικής πλατφόρμας 800V, προκειμένου να είναι συμβατές με τους πασσάλους γρήγορης φόρτισης 500V/750V στην αγορά, τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα 800V θα είναι εξοπλισμένα με μονάδες DCDC ενίσχυσης 400V έως 800Vγια πολύ καιρό.
Η λειτουργία του είναι νανα αποφασίσετε έγκαιρα εάν θα ενεργοποιήσετε τη μονάδα ενίσχυσης για τη φόρτιση της μπαταρίας 800 V σύμφωνα με την πραγματική ικανότητα τάσης τουσωρό φόρτισης.
Σύμφωνα με τον συνδυασμό απόδοσης κόστους, υπάρχουν περίπου δύο τύποι:
Το ένα είναι η πλήρης αρχιτεκτονική πλατφόρμας 800V.
Όλα τα μέρη του οχήματος σε αυτήν την αρχιτεκτονική έχουν σχεδιαστεί για 800V.
Πλήρης αρχιτεκτονική συστήματος υψηλής τάσης 800V
Η δεύτερη κατηγορία είναι το οικονομικό μέρος της αρχιτεκτονικής πλατφόρμας 800V.
Διατηρήστε μερικά εξαρτήματα 400V: Δεδομένου ότι το κόστος των σημερινών συσκευών μεταγωγής ισχύος 800 V είναι πολλαπλάσιο από αυτό των IGBT 400 V, προκειμένου να εξισορροπηθεί το κόστος ολόκληρου του οχήματος και η απόδοση οδήγησης, οι OEM παρακινούνται να χρησιμοποιούν εξαρτήματα 800 V(όπως κινητήρες)επίΚρατήστε μερικά εξαρτήματα 400V(π.χ. ηλεκτρικό κλιματιστικό, DCDC).
Πολυπλεξία συσκευών ισχύος κινητήρα: Δεδομένου ότι δεν υπάρχει ανάγκη οδήγησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, οι ευαίσθητοι στο κόστος OEM θα επαναχρησιμοποιήσουν τις συσκευές ισχύος στον ελεγκτή κινητήρα του πίσω άξονα για DCDC ενίσχυσης 400V-800.
Power System 800V Platform Architecture
02.Γιατί τα νέα ενεργειακά οχήματα εισάγουν συστήματα 800V αυτή τη στιγμή;
Στην καθημερινή οδήγηση των σημερινών αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων, περίπου το 80% της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνεται στον κινητήρα μετάδοσης κίνησης.
Ο μετατροπέας, ή ελεγκτής κινητήρα, ελέγχει τον ηλεκτροκινητήρα και είναι ένα από τα πιο σημαντικά εξαρτήματα σε ένα αυτοκίνητο.
Ηλεκτρικό σύστημα κίνησης τρία σε ένα
Στην εποχή Si IGBT, η βελτίωση της απόδοσης της πλατφόρμας υψηλής τάσης 800V είναι μικρή και η ισχύς εφαρμογής είναι ανεπαρκής.
Η απώλεια απόδοσης του συστήματος κινητήρα μετάδοσης κίνησης αποτελείται κυρίως από την απώλεια του σώματος του κινητήρα και την απώλεια του μετατροπέα:
Το πρώτο μέρος της απώλειας - η απώλεια του σώματος του κινητήρα:
- Απώλεια χαλκού – Απώλεια θερμότητας στοπεριέλιξη στάτορα κινητήρα(σύρμα χαλκού) ;
- Απώλεια σιδήρου Σε συστήματα όπου ο κινητήρας χρησιμοποιεί μαγνητική δύναμη, η απώλεια θερμότητας(Θερμότητα Joule)προκαλούνται από δινορεύματα που δημιουργούνται στο σίδερο(ή αλουμίνιο)μέρος του κινητήρα λόγω αλλαγών στη μαγνητική δύναμη .
- Οι αδέσποτες απώλειες αποδίδονται στις απώλειες που προκαλούνται από την ακανόνιστη ροή φορτίου.
- απώλεια ανέμου.
Ένας συγκεκριμένος τύπος κινητήρα επίπεδης καλωδίωσης 400V ως εξής έχει μέγιστη απόδοση 97%, και το σώμα κινητήρα 400V Extreme Krypton 001 Wei Rui λέγεται ότι έχει μέγιστη απόδοση 98%.
Στο στάδιο των 400 V, το οποίο έχει φτάσει την υψηλότερη απόδοση 97-98%, η απλή χρήση της πλατφόρμας 800 V έχει περιορισμένο χώρο για τη μείωση της απώλειας του ίδιου του κινητήρα.
Μέρος 2 Απώλειες: Απώλειες μετατροπέα κινητήρα:
- απώλεια αγωγιμότητας?
- απώλειες μεταγωγής.
Το παρακάτω είναι τοHondaΧάρτης απόδοσης μετατροπέα κινητήρα IGBT πλατφόρμας 400V[1].Πάνω από το 95% τωνοι περιοχές υψηλής απόδοσης είναι κοντά στο 50%.
Από τη σύγκριση της τρέχουσας κατάστασης απώλειας των δύο μερών:
Στην πρόχειρη σύγκριση μεταξύ της απώλειας του κινητικού σώματος (>2%)και απώλεια μετατροπέα κινητήρα(>4%), η απώλεια του μετατροπέα είναι σχετικά μεγάλη.
Επομένως, η εμβέλεια οδήγησης του αυτοκινήτου σχετίζεται περισσότερο με την απόδοση του κύριου μετατροπέα του κινητήρα μετάδοσης κίνησης.
Πριν από την ωρίμανση του ημιαγωγού ισχύος τρίτης γενιάς SiC MOSFET, τα εξαρτήματα ισχύος των οχημάτων νέας ενέργειας, όπως ο κινητήρας μετάδοσης κίνησης, χρησιμοποιούν το Si IGBT ως συσκευή μεταγωγής του μετατροπέα και το επίπεδο τάσης υποστήριξης είναι κυρίως περίπου 650 V. Δίκτυα ηλεκτροδότησης, ηλεκτρικές ατμομηχανές και άλλες περιπτώσεις μη κατανάλωσης.
Από άποψη σκοπιμότητας, ένα νέο ενεργειακό επιβατικό όχημα μπορεί θεωρητικά να χρησιμοποιεί ένα IGBT με τάση αντοχής 1200V ως διακόπτη ισχύος ενός ελεγκτή κινητήρα 800V και ένα σύστημα 800V θα αναπτυχθεί στην εποχή IGBT.
Από την άποψη της απόδοσης κόστους, η πλατφόρμα τάσης 800 V έχει περιορισμένη βελτίωση στην απόδοση του σώματος του κινητήρα. Η συνεχής χρήση IGBT 1200V δεν βελτιώνει την απόδοση του μετατροπέα κινητήρα, ο οποίος ευθύνεται για την πλειονότητα των απωλειών. Αντίθετα, φέρνει μια σειρά από κόστος ανάπτυξης. Οι περισσότερες εταιρείες αυτοκινήτων δεν έχουν εφαρμογή ισχύος στην εποχή IGBT. Πλατφόρμα 800V.
Στην εποχή των SiC MOSFET, η απόδοση των συστημάτων 800V άρχισε να βελτιώνεται λόγω της γέννησης βασικών εξαρτημάτων.
Μετά την εμφάνιση των συσκευών ισχύος καρβιδίου του πυριτίου από υλικό ημιαγωγών τρίτης γενιάς, έχει λάβει μεγάλη προσοχή λόγω των εξαιρετικών χαρακτηριστικών του [2].Συνδυάζει τα πλεονεκτήματα των Si MOSFET υψηλής συχνότητας και των Si IGBT υψηλής τάσης:
- Υψηλή συχνότητα λειτουργίας – έως επίπεδο MHz, μεγαλύτερη ελευθερία διαμόρφωσης
- Καλή αντίσταση τάσης – έως 3000 kV, σενάρια ευρείας εφαρμογής
- Καλή αντοχή στη θερμοκρασία - μπορεί να λειτουργεί σταθερά σε υψηλή θερμοκρασία 200 ℃
- Μικρό ενσωματωμένο μέγεθος – υψηλότερη θερμοκρασία λειτουργίας μειώνει το μέγεθος και το βάρος της ψύκτρας
- Υψηλή λειτουργική απόδοση – Η υιοθέτηση συσκευών ισχύος SiC αυξάνει την απόδοση των εξαρτημάτων ισχύος όπως οι μετατροπείς κινητήρα λόγω μειωμένων απωλειών.Πάρτε τοΕξυπνοςΤζίνι ως παράδειγμα παρακάτω. Κάτω από την ίδια πλατφόρμα τάσης και βασικά την ίδια οδική αντίσταση(σχεδόν καμία διαφορά στο βάρος/σχήμα/πλάτος ελαστικού),όλοι είναι κινητήρες Virui. Σε σύγκριση με τους μετατροπείς IGBT, η συνολική απόδοση των μετατροπέων SiC βελτιώνεται κατά περίπου 3%.Σημείωση: Η πραγματική βελτίωση της απόδοσης του μετατροπέα σχετίζεται επίσης με τις δυνατότητες σχεδιασμού υλικού και ανάπτυξης λογισμικού κάθε εταιρείας.
Τα πρώιμα προϊόντα SiC περιορίζονταν από τη διαδικασία ανάπτυξης πλακιδίων SiC και τις δυνατότητες επεξεργασίας τσιπ, και η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος ενός τσιπ των SiC MOSFET ήταν πολύ χαμηλότερη από αυτή των Si IGBT.
Το 2016, μια ερευνητική ομάδα στην Ιαπωνία ανακοίνωσε την επιτυχή ανάπτυξη ενός μετατροπέα υψηλής πυκνότητας ισχύος χρησιμοποιώντας συσκευές SiC και αργότερα δημοσίευσε τα αποτελέσματα στο (Electrical and Electronic Engineering Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan)IEEJ[3].Ο μετατροπέας είχε μέγιστη ισχύ 35 kW εκείνη τη στιγμή.
Το 2021, με την πρόοδο της τεχνολογίας χρόνο με το χρόνο, η τρέχουσα φέρουσα ικανότητα των μαζικής παραγωγής SiC MOSFET με τάση αντοχής 1200 V έχει βελτιωθεί και έχουν εμφανιστεί προϊόντα που μπορούν να προσαρμοστούν σε ισχύ άνω των 200 kW.
Σε αυτό το στάδιο, αυτή η τεχνολογία έχει αρχίσει να εφαρμόζεται σε πραγματικά οχήματα.
Από τη μία πλευρά, η απόδοση των ηλεκτρονικών συσκευών ισχύος τείνει να είναι ιδανική.Οι συσκευές ισχύος SiC έχουν υψηλότερη απόδοση από τα IGBT και μπορούν να ανταποκριθούν στην ικανότητα αντοχής τάσης(1200V) τουτην πλατφόρμα 800Vκαι έχουν αναπτυχθεί σε ικανότητα ισχύος άνω των 200 kW τα τελευταία χρόνια.
Από την άλλη πλευρά, τα κέρδη της πλατφόρμας υψηλής τάσης 800V μπορούν να φανούν.Ο διπλασιασμός της τάσης φέρνει το ανώτερο όριο της ισχύος φόρτισης ολόκληρου του οχήματος υψηλότερο, η απώλεια χαλκού του συστήματος είναι μικρότερη και η πυκνότητα ισχύος του μετατροπέα κινητήρα είναι υψηλότερη(χαρακτηριστικά, η ροπή και η ισχύς του ίδιου μεγέθους κινητήρα είναι υψηλότερη);
Το τρίτο είναι να αυξηθεί η συμμετοχή στη νέα αγορά ενέργειας.Η επιδίωξη υψηλής εμβέλειας πλεύσης και ταχύτερης αναπλήρωσης ενέργειας από την πλευρά των καταναλωτών, η επιχειρησιακή πλευρά είναι πρόθυμη να κάνει τη διαφορά στη διαφορά του συστήματος μετάδοσης κίνησης στη νέα αγορά ενέργειας.
Οι παραπάνω παράγοντες έφεραν τελικά τη μεγάλης κλίμακας εξερεύνηση και εφαρμογή νέων ενεργειακών πλατφορμών υψηλής τάσης 800V τα τελευταία δύο χρόνια.Τα μοντέλα πλατφόρμας 800V που αναφέρονται επί του παρόντος περιλαμβάνουν το Xiaopeng G9,PorscheTaycanκαι ούτω καθεξής.
Επιπλέον, SAIC, Krypton,Λωτός, Ιδανικό,Αυτοκίνητο Tianjiκαι άλλες εταιρείες αυτοκινήτων έχουν επίσης σχετικά μοντέλα 800V έτοιμα να εισαχθούν στην αγορά.
03.Ποια διαισθητικά οφέλη μπορεί να φέρει το σύστημα 800V επί του παρόντος;
Το σύστημα 800V μπορεί θεωρητικά να απαριθμήσει πολλά πλεονεκτήματα. Νομίζω ότι τα πιο διαισθητικά οφέλη για τους σημερινούς καταναλωτές είναι κυρίως τα ακόλουθα δύο.
Πρώτον, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι μεγαλύτερη και πιο σταθερή, που είναι το πιο διαισθητικό όφελος.
Σε επίπεδο κατανάλωσης ισχύος 100 χιλιομέτρων υπό συνθήκες λειτουργίας CLTC, τα οφέλη που προσφέρει το σύστημα 800V(η παρακάτω εικόνα δείχνει τη σύγκριση μεταξύ Xiaopeng G9 καιBMWiX3, το G9 είναι πιο βαρύ, το σώμα είναι πιο φαρδύ και τοελαστικάείναι ευρύτερα, τα οποία είναι όλα δυσμενείς παράγοντες για την κατανάλωση ενέργειας), συντηρητικές εκτιμήσεις Υπάρχει ώθηση 5%.
Σε υψηλές ταχύτητες, η βελτίωση της κατανάλωσης ενέργειας του συστήματος 800V λέγεται ότι είναι πιο έντονη.
Κατά τη διάρκεια της κυκλοφορίας του Xiaopeng G9, οι κατασκευαστές καθοδήγησαν σκόπιμα τα μέσα για τη διεξαγωγή δοκιμών διάρκειας ζωής μπαταρίας υψηλής ταχύτητας. Πολλά μέσα ανέφεραν ότι το 800V Xiaopeng G9 πέτυχε υψηλή ταχύτητα ζωής μπαταρίας (ζωή μπαταρίας υψηλής ταχύτητας/διάρκεια μπαταρίας CLTC*100%).
Το πραγματικό αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας απαιτεί περαιτέρω επιβεβαίωση από την αγορά παρακολούθησης.
Το δεύτερο είναι να δοθεί πλήρης σημασία στις δυνατότητες των υπαρχόντων πασσάλων φόρτισης.
Τα μοντέλα πλατφόρμας 400V, όταν αντιμετωπίζουν πασσάλους φόρτισης 120 kW, 180 kW, η ταχύτητα φόρτισης είναι σχεδόν η ίδια. (Τα δεδομένα της δοκιμής προέρχονται από το Chedi)Η μονάδα ενίσχυσης DC που χρησιμοποιείται από το μοντέλο πλατφόρμας 800V μπορεί να φορτίσει απευθείας τον υπάρχοντα σωρό φόρτισης χαμηλής τάσης(200kW/750V/250A)που δεν περιορίζεται από την ισχύ του δικτύου στην πλήρη ισχύ των 750V/250A.
Σημείωση: Η πραγματική πλήρης τάση του Xpeng G9 είναι κάτω από 800 V λόγω μηχανικών παραμέτρων.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το σωρό παράδειγμα, η ισχύς φόρτισης του Xiaopeng G9 (πλατφόρμα 800V)με την ίδια μπαταρία 100 μοιρώνείναι σχεδόν 2 φορέςαυτό του JK 001(πλατφόρμα 400V) .
04.Ποιες είναι οι δυσκολίες στην τρέχουσα εφαρμογή συστήματος 800V;
Η μεγαλύτερη δυσκολία της εφαρμογής 800V είναι ακόμα αδιαχώριστη από το κόστος.
Αυτό το κόστος χωρίζεται σε δύο μέρη: κόστος εξαρτημάτων και κόστος ανάπτυξης.
Ας ξεκινήσουμε με το κόστος των ανταλλακτικών.
Οι συσκευές υψηλής τάσης είναι ακριβές και χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες.Ο σχεδιασμός της συνολικής συσκευής υψηλής τάσης 1200 τάσης με πλήρη αρχιτεκτονική 800 V χρησιμοποιεί περισσότερα από30 και τουλάχιστον 12SiC για μοντέλα με διπλό κινητήρα.
Από τον Σεπτέμβριο του 2021, η λιανική τιμή των διακριτών MOSFET SiC 100-A (650 V και 1.200 V) είναι σχεδόν 3 φορέςτην τιμή ενός ισοδύναμου Si IGBT.[4]
Από τις 11 Οκτωβρίου 2022, έμαθα ότι η διαφορά τιμής λιανικής μεταξύ δύο Infineon IGBT και SiC MOSFET με παρόμοιες προδιαγραφές απόδοσης είναι περίπου 2,5 φορές.(Πηγή δεδομένων Επίσημος ιστότοπος Infineon, 11 Οκτωβρίου 2022)
Με βάση τις δύο παραπάνω πηγές δεδομένων, μπορεί βασικά να θεωρηθεί ότι το τρέχον SiC της αγοράς είναι περίπου 3 φορές η διαφορά τιμής του IGBT.
Το δεύτερο είναι το κόστος ανάπτυξης.
Δεδομένου ότι τα περισσότερα από τα εξαρτήματα που σχετίζονται με τα 800V πρέπει να επανασχεδιαστούν και να επαληθευτούν, ο όγκος δοκιμής είναι μεγαλύτερος από αυτόν των μικρών επαναληπτικών προϊόντων.
Ορισμένος από τον εξοπλισμό δοκιμής στην εποχή των 400V δεν θα είναι κατάλληλος για προϊόντα 800V και πρέπει να αγοραστεί νέος εξοπλισμός δοκιμής.
Η πρώτη παρτίδα OEM που χρησιμοποιεί νέα προϊόντα 800V συνήθως χρειάζεται να μοιράζεται περισσότερο κόστος πειραματικής ανάπτυξης με προμηθευτές εξαρτημάτων.
Σε αυτό το στάδιο, οι OEM θα επιλέξουν προϊόντα 800V από καθιερωμένους προμηθευτές για λόγους σύνεσης και το κόστος ανάπτυξης των καθιερωμένων προμηθευτών θα είναι σχετικά υψηλότερο.
Σύμφωνα με την εκτίμηση ενός μηχανικού αυτοκινήτου ενός OEM το 2021, το κόστος ενός αμιγώς ηλεκτρικού οχήματος επιπέδου 400kW με πλήρη αρχιτεκτονική 800V και σύστημα διπλού κινητήρα 400kW θα αυξηθεί από 400V σε 800V, και το κόστος θα αυξηθεί κατά περίπου10.000-20.000 γιουάν.
Το τρίτο είναι η απόδοση χαμηλού κόστους του συστήματος 800V.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν καθαρά ηλεκτρικό πελάτη που χρησιμοποιεί ένα σωρό φόρτισης στο σπίτι, υποθέτοντας κόστος φόρτισης 0,5 γιουάν/kWh και κατανάλωση ενέργειας 20 kWh/100 χλμ. (συνήθης κατανάλωση ενέργειας για κρουαζιέρες υψηλής ταχύτητας μεσαίων και μεγάλων μοντέλων EV), το τρέχον αυξανόμενο κόστος του συστήματος 800V μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον πελάτη για 10-200.000 χιλιόμετρα.
Το ενεργειακό κόστος που εξοικονομείται από τη βελτίωση της απόδοσης στον κύκλο ζωής του οχήματος (με βάση τη βελτίωση της απόδοσης της πλατφόρμας υψηλής τάσης και του SiC, ο συγγραφέας εκτιμά χονδρικά το κέρδος απόδοσης 3-5%)δεν μπορεί να καλύψει την αύξηση των τιμών των οχημάτων.
Υπάρχει επίσης περιορισμός στην αγορά για τα μοντέλα 800V.
Τα πλεονεκτήματα της πλατφόρμας 800V όσον αφορά την οικονομία δεν είναι προφανή, επομένως είναι κατάλληλη για μοντέλα υψηλής απόδοσης κατηγορίας B+/C που έχουν την απόλυτη επιδίωξη της απόδοσης του οχήματος και είναι σχετικά μη ευαίσθητα στο κόστος ενός μεμονωμένου οχήματος.
Αυτός ο τύπος οχήματος έχει σχετικά μικρό μερίδιο αγοράς.
Σύμφωνα με την ανάλυση των στοιχείων της Ομοσπονδίας Επιβατών, από τον Ιανουάριο έως τον Αύγουστο του 2022, σύμφωνα με την ανάλυση κατηγορίας τιμών νέων ενεργειακών οχημάτων στην Κίνα, ο όγκος πωλήσεων 200.000-300.000 αντιπροσώπευε το 22%, οι πωλήσεις από 300.000 έως 400.000 αντιπροσώπευαν16%, και οι πωλήσεις άνω των 400.000 αντιπροσώπευαν4 %.
Λαμβάνοντας ως όριο την τιμή των 300.000 οχημάτων, την περίοδο που το κόστος των εξαρτημάτων 800V δεν μειώνεται σημαντικά, τα μοντέλα 800V μπορούν να αντιπροσωπεύουν περίπου το 20% του μεριδίου αγοράς.
Τέταρτον, η αλυσίδα εφοδιασμού ανταλλακτικών 800V είναι ανώριμη.
Η εφαρμογή συστήματος 800V απαιτεί την εκ νέου ανάπτυξη των αρχικών εξαρτημάτων του κυκλώματος υψηλής τάσης.Μπαταρίες πλατφόρμας υψηλής τάσης, ηλεκτρικοί κινητήρες, φορτιστές, συστήματα θερμικής διαχείρισης και ανταλλακτικά, τα περισσότερα από τα Tire1 και Tire2 βρίσκονται ακόμη σε στάδιο ανάπτυξης και δεν έχουν εμπειρία σε εφαρμογές μαζικής παραγωγής. Υπάρχουν λίγοι προμηθευτές για OEM και τα σχετικά ώριμα προϊόντα είναι επιρρεπή στην εμφάνιση λόγω απροσδόκητων παραγόντων. ζητήματα παραγωγικότητας.
Πέμπτον, το aftermarket 800V δεν έχει επικυρωθεί.
Το σύστημα 800V χρησιμοποιεί πολλά προϊόντα που αναπτύχθηκαν πρόσφατα (μετατροπέας κινητήρα, σώμα κινητήρα, μπαταρία, φορτιστής + DCDC, βύσμα υψηλής τάσης, κλιματιστικό υψηλής τάσης, κ.λπ.), και είναι απαραίτητο να επαληθευτεί το διάκενο, η απόσταση ερπυσμού, η μόνωση, η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα, η απαγωγή θερμότητας κ.λπ.
Επί του παρόντος, ο κύκλος ανάπτυξης και επαλήθευσης προϊόντος στην εγχώρια αγορά νέας ενέργειας είναι σύντομος (συνήθως, ο κύκλος ανάπτυξης νέων έργων σε παλιές κοινοπραξίες είναι 5-6 χρόνια και ο τρέχων κύκλος ανάπτυξης στην εγχώρια αγορά είναι μικρότερος από 3 χρόνια ).Ταυτόχρονα, ο πραγματικός χρόνος επιθεώρησης της αγοράς οχημάτων των προϊόντων 800V είναι ανεπαρκής και η πιθανότητα επακόλουθων μεταπωλήσεων είναι σχετικά υψηλή. .
Έκτον, η πρακτική αξία εφαρμογής της γρήγορης φόρτισης συστήματος 800V δεν είναι υψηλή.
Όταν οι εταιρείες αυτοκινήτων προωθούν 250 kW,480 kW (800 V)με εξαιρετικά γρήγορη φόρτιση υψηλής ισχύος, συνήθως δημοσιοποιούν τον αριθμό των πόλεων όπου τοποθετούνται οι σωροί φόρτισης, σκοπεύοντας να καθοδηγήσουν τους καταναλωτές να σκεφτούν ότι μπορούν να απολαύσουν αυτήν την εμπειρία ανά πάσα στιγμή μετά την αγορά ενός αυτοκινήτου, αλλά η πραγματικότητα δεν είναι τόσο καλή.
Υπάρχουν τρεις κύριοι περιορισμοί:
Μπροσούρα Xiaopeng G9 800V High Voltage Fast Charge
(1) Θα προστεθούν σωροί φόρτισης 800V.
Προς το παρόν, οι πιο συνηθισμένοι σωροί φόρτισης DC στην αγορά υποστηρίζουν μέγιστη τάση 500V/750V και περιορισμένο ρεύμα 250A, το οποίο δεν μπορεί να δώσει πλήρη λειτουργία σεη δυνατότητα γρήγορης φόρτισης ενός συστήματος 800V(300-400kW) .
(2) Υπάρχουν περιορισμοί στη μέγιστη ισχύ των υπερτροφοδοτούμενων πασσάλων 800V.
Λήψη υπερσυμπιεστή Xiaopeng S4 (ψύξη υγρού υψηλής πίεσης)Για παράδειγμα, η μέγιστη χωρητικότητα φόρτισης είναι 480kW/670A.Λόγω του περιορισμού της χωρητικότητας του δικτύου ισχύος, ο σταθμός επίδειξης υποστηρίζει μόνο φόρτιση ενός οχήματος, η οποία μπορεί να ασκήσει την υψηλότερη ισχύ φόρτισης από τα μοντέλα 800V. Κατά τις ώρες αιχμής, η ταυτόχρονη φόρτιση πολλών οχημάτων θα προκαλέσει εκτροπή ισχύος.
Σύμφωνα με το παράδειγμα των επαγγελματιών παροχής ρεύματος: σχολεία με περισσότερους από 3.000 μαθητές στην ανατολική παράκτια περιοχή υποβάλλουν αίτηση για χωρητικότητα 600 kVA, η οποία μπορεί να υποστηρίξει έναν υπερτροφοδοτούμενο σωρό 480 kW 800 V βάσει εκτίμησης απόδοσης 80%.
(3) Το κόστος επένδυσης των υπερτροφοδοτούμενων πασσάλων 800V είναι υψηλό.
Αυτό περιλαμβάνει μετασχηματιστές, πασσάλους, αποθήκευση ενέργειας κ.λπ. Το πραγματικό κόστος εκτιμάται ότι είναι μεγαλύτερο από αυτό του σταθμού ανταλλαγής και η πιθανότητα μεγάλης κλίμακας ανάπτυξης είναι μικρή.
Η υπερφόρτιση 800V είναι μόνο το κερασάκι στην τούρτα, οπότε τι είδους διάταξη της εγκατάστασης φόρτισης μπορεί να βελτιώσει την εμπειρία φόρτισης;
Πεδίο φόρτισης υψηλής ταχύτητας διακοπών 2022
05.Φαντασία της διάταξης των εγκαταστάσεων φόρτισης στο μέλλον
Επί του παρόντος, σε ολόκληρη την οικιακή υποδομή πασσάλων φόρτισης, η αναλογία οχήματος προς σωρό (συμπεριλαμβανομένων των δημόσιων πασσάλων + ιδιωτικών πασσάλων)εξακολουθεί να είναι στο επίπεδο περίπου 3:1(με βάση τα δεδομένα του 2021).
Με την αύξηση των πωλήσεων νέων ενεργειακών οχημάτων και την ανακούφιση από τις ανησυχίες των καταναλωτών σχετικά με τη χρέωση, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η αναλογία οχημάτων προς σωρό. Διάφορες προδιαγραφές πασσάλων ταχείας φόρτισης και πασσάλων αργής φόρτισης μπορούν εύλογα να ταξινομηθούν σε σενάρια προορισμού και σενάρια γρήγορης φόρτισης, προκειμένου να βελτιωθεί η εμπειρία φόρτισης. Για βελτίωση και μπορεί πραγματικά να εξισορροπήσει το φορτίο του δικτύου.
Το πρώτο είναι η χρέωση προορισμού, φόρτιση χωρίς επιπλέον χρόνο αναμονής:
(1) Χώροι στάθμευσης κατοικιών: Κατασκευάζεται ένας μεγάλος αριθμός κοινόχρηστων και τακτοποιημένων πασσάλων αργής φόρτισης εντός 7 kW και δίνεται προτεραιότητα στα πετρελαϊκά οχήματα να σταθμεύουν θέσεις στάθμευσης μη νέας ενέργειας, που μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες των κατοίκων και το κόστος τοποθέτησης είναι σχετικά χαμηλό, και η τακτική μέθοδος ελέγχου μπορεί επίσης να αποφύγει την υπέρβαση του περιφερειακού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. ικανότητα.
(2) Εμπορικά κέντρα/γραφικά σημεία/βιομηχανικά πάρκα/κτίρια γραφείων/ξενοδοχεία και άλλοι χώροι στάθμευσης: Συμπληρώνεται η γρήγορη φόρτιση 20 kW και κατασκευάζεται μεγάλος αριθμός αργής φόρτισης 7 kW.Πλευρά ανάπτυξης: χαμηλό κόστος αργής φόρτισης και χωρίς κόστος επέκτασης. πλευρά καταναλωτή: αποφύγετε την κατάληψη χώρου/κινούμενα αυτοκίνητα αφού η γρήγορη φόρτιση φορτιστεί πλήρως σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Το δεύτερο είναι η γρήγορη αναπλήρωση ενέργειας, πώς να εξοικονομήσετε τον συνολικό χρόνο κατανάλωσης ενέργειας:
(1) Περιοχή εξυπηρέτησης δρόμου ταχείας κυκλοφορίας: διατηρήστε τον τρέχοντα αριθμό γρήγορης φόρτισης, περιορίστε αυστηρά το ανώτερο όριο φόρτισης (όπως το 90%-85% της αιχμής) και διασφαλίστε την ταχύτητα φόρτισης των οχημάτων που οδηγούν σε μεγάλες αποστάσεις.
(2) Πρατήρια καυσίμων κοντά στην είσοδο του αυτοκινητόδρομου σε μεγάλες πόλεις/κωμοπόλεις: διαμορφώστε τη γρήγορη φόρτιση υψηλής ισχύος και περιορίστε αυστηρά το ανώτατο όριο φόρτισης (όπως 90%-85% στην αιχμή), ως συμπλήρωμα στην περιοχή εξυπηρέτησης υψηλής ταχύτητας, κοντά στην οδήγηση μεγάλων αποστάσεων της ζήτησης νέων χρηστών ενέργειας, ενώ ακτινοβολεί τη ζήτηση επίγειας φόρτισης πόλης/πόλης.Σημείωση: Συνήθως, το επίγειο βενζινάδικο είναι εξοπλισμένο με ηλεκτρική χωρητικότητα 250 kVA, η οποία μπορεί να υποστηρίξει χονδρικά δύο πασσάλους γρήγορης φόρτισης 100 kW ταυτόχρονα.
(3) Αστικό βενζινάδικο/υπαίθριος χώρος στάθμευσης: διαμορφώστε τη γρήγορη φόρτιση υψηλής ισχύος για να περιορίσετε το ανώτατο όριο φόρτισης.Επί του παρόντος, η PetroChina αναπτύσσει εγκαταστάσεις γρήγορης φόρτισης/ανταλλαγής στο νέο ενεργειακό πεδίο και αναμένεται ότι όλο και περισσότερα πρατήρια καυσίμων θα είναι εξοπλισμένα με πασσάλους ταχείας φόρτισης στο μέλλον.
Σημείωση: Η γεωγραφική θέση του ίδιου του βενζινάδικου/υπαίθριου πάρκινγκ είναι κοντά στην άκρη του δρόμου και τα χαρακτηριστικά του κτιρίου είναι πιο εμφανή, κάτι που είναι βολικό για να χρεώνει τους πελάτες να βρουν γρήγορα το σωρό και να εγκαταλείψουν γρήγορα τον χώρο.
06.Γράψε στο τέλος
Προς το παρόν, το σύστημα 800V εξακολουθεί να αντιμετωπίζει πολλές δυσκολίες σε κόστος, τεχνολογία και υποδομή. Αυτές οι δυσκολίες είναι ο μόνος τρόπος για την καινοτομία και την ανάπτυξη νέας ενεργειακής τεχνολογίας οχημάτων και βιομηχανικής επανάληψης. στάδιο.
Οι κινεζικές αυτοκινητοβιομηχανίες, με τις γρήγορες και αποτελεσματικές δυνατότητες εφαρμογών μηχανικής τους, ενδέχεται να είναι σε θέση να πραγματοποιήσουν μεγάλο αριθμό γρήγορων εφαρμογών συστημάτων 800V και να ηγηθούν της τάσης της τεχνολογίας στον τομέα των οχημάτων νέας ενέργειας.
Οι Κινέζοι καταναλωτές θα είναι επίσης οι πρώτοι που θα απολαύσουν την εμπειρία οχήματος υψηλής ποιότητας που επιφέρει η τεχνολογική πρόοδος.Δεν είναι πια όπως στην εποχή των οχημάτων καυσίμων, όταν οι εγχώριοι καταναλωτές αγοράζουν παλιά μοντέλα από πολυεθνικές εταιρείες αυτοκινήτων, προϊόντα παλιάς τεχνολογίας ή ευνουχισμένα με τεχνολογία.
Παραπομπές:
[1] Έρευνα τεχνολογίας Honda: Ανάπτυξη κινητήρα και PCU για ένα σύστημα SPORT HYBRID i-MMD
[2] Χαν Φεν, Ζανγκ Γιανξιάο, Σι Χάο. Εφαρμογή SiC MOSFET στο κύκλωμα Boost [J]. Industrial Instrumentation and Automation Device, 2021(000-006).
[3] Koji Yamaguchi, Kenshiro Katsura, Tatsuro Yamada, Yukihiko Sato .Μετατροπέας βασισμένο σε SiC με πυκνότητα υψηλής ισχύος με πυκνότητα ισχύος 70 kW/λίτρο ή 50 kW/kg[J]. IEEJ Journal of Industry Applications
[4] Άρθρο PGC Consultancy: Απολογισμός του SiC, Μέρος 1: μια ανασκόπηση της ανταγωνιστικότητας κόστους του SiC και ένας οδικός χάρτης για χαμηλότερο κόστος
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-21-2022