2021년에는 전 세계 전기차 판매량이 전체 승용차 판매량의 9%를 차지할 것으로 예상된다.
그 숫자를 늘리기 위해 자동차 제조업체와 공급업체는 전기화의 개발, 제조 및 홍보를 가속화하기 위해 새로운 비즈니스 환경에 막대한 투자를 하는 것 외에도 차세대 차량 부품을 준비하기 위해 노력하고 있습니다.
그 예로는 충전 시간을 절반으로 줄이고 배터리 크기와 비용을 대폭 줄이고 드라이브트레인 효율성을 향상시키는 고체 배터리, 축류 모터 및 800V 전기 시스템이 있습니다.
지금까지 일반 400볼트 대신 800볼트 시스템을 사용한 신차는 소수에 불과했습니다.
이미 시장에 출시된 800볼트 시스템 모델로는 Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 및 Kia EV6가 있습니다.Lucid Air 리무진은 900V 아키텍처를 사용하지만 업계 전문가들은 기술적으로는 800V 시스템이라고 믿고 있습니다.
EV 부품 공급업체의 관점에서 볼 때, 800V 배터리 아키텍처는 2020년대 말까지 지배적인 기술이 될 것입니다. 특히 현대의 E-GMP 및 PPE와 같은 전용 800V 아키텍처 전전기 플랫폼이 점점 더 많이 등장함에 따라 더욱 그렇습니다. 폭스바겐 그룹.
현대자동차의 E-GMP 모듈형 전기 플랫폼은 Continental AG에서 분사된 파워트레인 회사인 Vitesco Technologies에서 제공하여 800V 인버터를 제공합니다.폭스바겐 그룹 PPE는 아우디와 포르쉐가 공동 개발한 800V 배터리 아키텍처입니다.모듈형 전기차 플랫폼.
기술 개발 회사인 GKN의 전기 구동계 부문 사장 더크 케셀그루버(Dirk Kesselgruber)는 "2025년에는 800볼트 시스템을 탑재한 모델이 더욱 보편화될 것"이라고 말했습니다.GKN은 또한 이 기술을 사용하는 여러 Tier 1 공급업체 중 하나로서 2025년 대량 생산을 목표로 800V 전기 액슬과 같은 부품을 공급하고 있습니다.
그는 Automotive News Europe과의 인터뷰에서 "우리는 800볼트 시스템이 주류가 될 것이라고 생각한다. 현대차도 가격 면에서 동등한 경쟁력을 가질 수 있다는 것을 입증했다"고 말했다.
미국에서는 현대 IQNIQ 5가 43,650달러부터 시작하는데, 이는 2022년 2월 전기차 평균 가격인 60,054달러보다 더 현실적이며, 더 많은 소비자들이 받아들일 수 있다.
Vitesco의 혁신적인 전력 전자 장치 책임자인 Alexander Reich는 인터뷰에서 "800V는 순수 전기 자동차 진화의 논리적 다음 단계입니다."라고 말했습니다.
Vitesco는 현대의 E-GMP 모듈형 전기 플랫폼에 800V 인버터를 공급하는 것 외에도 북미의 주요 자동차 제조업체와 중국 및 일본의 주요 EV 2개를 위한 인버터를 포함한 다른 주요 계약을 확보했습니다.공급업체가 모터를 제공합니다.
미국 자동차 부품 공급업체인 BorgWarner의 CTO인 Harry Husted는 800볼트 전기 시스템 부문이 불과 몇 년 전에 예상했던 것보다 빠르게 성장하고 있으며 고객도 더욱 강력해지고 있다고 이메일을 통해 말했습니다.관심.공급업체는 또한 중국 명품 브랜드를 위한 통합 드라이브 모듈을 포함하여 일부 주문을 수주했습니다.
1. 800V가 "논리적 다음 단계"인 이유는 무엇입니까?
기존 400V 시스템과 비교하여 800V 시스템의 특징은 무엇입니까?
첫째, 더 낮은 전류에서 동일한 전력을 공급할 수 있습니다.동일한 배터리 크기로 충전 시간을 50% 늘립니다.
결과적으로, 전기자동차에서 가장 비싼 부품인 배터리를 더 작게 만들어 효율성을 높이는 동시에 전체 무게를 줄일 수 있습니다.
ZF의 전기화 파워트레인 기술 담당 수석 부사장인 오트마 샤러(Otmar Scharrer)는 "전기 자동차의 가격은 아직 가솔린 자동차와 같은 수준이 아니며, 더 작은 배터리가 좋은 솔루션이 될 것입니다. 또한 매우 큰 배터리를 탑재하는 것은 Ioniq 5와 같은 주류 컴팩트 모델은 그 자체로는 의미가 없습니다.”
"전압을 두 배로 늘리고 동일한 전류를 사용함으로써 자동차는 두 배의 에너지를 얻을 수 있습니다"라고 Reich는 말했습니다."충전 시간이 충분히 빠르면 전기 자동차가 1,000km를 주행하는 데 시간을 소비하지 않아도 될 수 있습니다."
둘째, 더 높은 전압은 더 적은 전류로 동일한 전력을 제공하기 때문에 케이블과 전선을 더 작고 가볍게 만들 수 있어 비싸고 무거운 구리의 소비를 줄일 수 있습니다.
그에 따라 손실된 에너지도 줄어들어 내구성이 향상되고 모터 성능이 향상됩니다.그리고 배터리가 최적의 온도에서 작동하도록 보장하기 위해 복잡한 열 관리 시스템이 필요하지 않습니다.
마지막으로, 새로운 실리콘 카바이드 마이크로칩 기술과 결합하면 800V 시스템은 파워트레인 효율성을 최대 5%까지 높일 수 있습니다.이 칩은 전환 시 에너지 손실이 거의 없으며 회생 제동에 특히 효과적입니다.
새로운 실리콘 카바이드 칩은 순도가 낮은 실리콘을 사용하기 때문에 비용이 더 낮아질 수 있고 자동차 산업에 더 많은 칩을 공급할 수 있다고 공급업체는 말했습니다.다른 업계에서는 올 실리콘 칩을 사용하는 경향이 있기 때문에 반도체 생산 라인에서는 자동차 제조업체와 경쟁합니다.
"결론적으로 800볼트 시스템의 개발은 매우 중요합니다"라고 GKN의 Kessel Gruber는 결론지었습니다.
2. 800V 충전소 네트워크 레이아웃
또 다른 질문이 있습니다. 기존 충전소의 대부분은 400볼트 시스템을 기반으로 하는데, 실제로 800볼트 시스템을 사용하는 자동차에 이점이 있습니까?
업계 전문가들의 대답은 '그렇다'이다.차량에는 800V 기반 충전 인프라가 필요합니다.
Hursted는 "기존 DC 고속 충전 인프라의 대부분은 400V 차량용입니다."라고 말했습니다."800V 고속 충전을 달성하려면 최신 세대의 고전압, 고전력 DC 고속 충전기가 필요합니다."
이는 가정용 충전에는 문제가 되지 않지만, 지금까지 미국에서 가장 빠른 공공 충전 네트워크는 제한되어 있습니다.Reich는 고속도로 충전소의 경우 문제가 더욱 심각하다고 생각합니다.
그러나 유럽에서는 800V 시스템 충전 네트워크가 증가하고 있으며 Ionity는 유럽 전역에 걸쳐 800V, 350kW 고속도로 충전 지점을 다수 보유하고 있습니다.
Ionity EU는 BMW 그룹, 다임러 AG, 포드 자동차, 폭스바겐이 설립한 전기 자동차용 고출력 충전소 네트워크를 위한 다중 자동차 제조업체 파트너십 프로젝트입니다.2020년에는 현대자동차가 5대 주주로 합류했습니다.
ZF의 Schaller는 "800볼트, 350킬로와트 충전기는 100km를 충전하는 데 5~7분이 소요됩니다."라고 말합니다."그냥 커피 한 잔이면 돼."
"이것은 정말 파괴적인 기술입니다. 또한 자동차 산업이 더 많은 사람들이 전기 자동차를 수용하도록 설득하는 데 도움이 될 것입니다."
포르쉐의 최근 보고서에 따르면 일반적인 50kW, 400V 발전소에서 250마일의 주행 거리를 추가하는 데 약 80분이 소요됩니다.100kW라면 40분,충전 플러그를 냉각하는 경우(비용, 무게 및 복잡성) 시간을 30분으로 더욱 줄일 수 있습니다.
보고서는 "따라서 더 빠른 충전 속도를 달성하기 위해서는 더 높은 전압으로의 전환이 불가피하다"고 결론지었습니다.포르쉐는 800V 충전 전압을 사용하면 충전 시간이 약 15분으로 단축될 것으로 믿고 있습니다.
재충전은 연료를 보급하는 것만큼 쉽고 빠르게 이루어집니다. 이러한 일이 일어날 가능성이 높습니다.
3. 보수적 산업의 선구자
800볼트 기술이 정말 그렇게 좋다면, 앞서 언급한 모델을 제외하고 왜 거의 모든 전기 자동차가 여전히 400볼트 시스템을 기반으로 하는지, 심지어 시장 선두주자인 테슬라와 폭스바겐도 물어볼 가치가 있습니다.?
Schaller와 다른 전문가들은 그 이유를 "편의성"과 "업계 최초"에 있다고 봅니다.
일반적인 주택은 380V의 3상 AC를 사용하므로(전압률은 실제로 고정된 값이 아닌 범위입니다) 자동차 제조업체가 플러그인 하이브리드와 순수 전기 자동차를 출시하기 시작했을 때 충전 인프라는 이미 갖춰져 있었습니다.그리고 최초의 전기 자동차 물결은 400V 시스템을 기반으로 하는 플러그인 하이브리드용으로 개발된 부품을 기반으로 제작되었습니다.
Schaller는 "모든 사람이 400V를 사용한다는 것은 모든 인프라에서 사용할 수 있는 전압 수준을 의미합니다."라고 말했습니다."가장 편리하고 바로 이용 가능해요. 그래서 사람들이 너무 고민하지 않고 바로 결정해요."
케셀 그루버(Kessel Gruber)는 포르쉐가 실용성보다 성능에 더 중점을 두었기 때문에 800볼트 시스템의 선구자로 평가합니다.
포르쉐는 업계가 과거부터 이어온 것들을 감히 재평가합니다.그는 스스로에게 "이것이 정말 최선의 해결책인가?"라고 묻습니다."처음부터 디자인할 수 있나요?"그것이 바로 고성능 자동차 제조사의 미덕이다.
업계 전문가들은 더 많은 800V EV가 시장에 출시되는 것은 시간 문제라는 데 동의했습니다.
기술적 과제는 많지 않지만 부품을 개발하고 검증해야 합니다.비용이 문제가 될 수 있지만, 규모가 커지고 셀이 작아지고 구리가 줄어들면 비용이 곧 낮아질 것입니다.
Volvo, Polestar, Stellantis 및 General Motors는 이미 미래 모델이 이 기술을 사용할 것이라고 밝혔습니다.
폭스바겐 그룹은 새로운 마칸과 새로운 A6 Avant E-tron 컨셉을 기반으로 한 스테이션 왜건을 포함하여 800V PPE 플랫폼을 기반으로 하는 다양한 자동차를 출시할 계획입니다.
Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD 및 Geely 소유의 Lotus를 포함한 다수의 중국 자동차 제조업체들도 800V 아키텍처로의 전환을 발표했습니다.
"타이칸과 E-트론 GT를 사용하면 동급 최고의 성능을 갖춘 차량을 갖게 됩니다. 아이오닉 5는 합리적인 가격의 가족용 자동차가 가능하다는 증거입니다."라고 케셀 그루버는 결론지었습니다."이 몇 대의 자동차가 할 수 있다면 모든 자동차가 할 수 있습니다."
게시 시간: 2022년 4월 19일