전화
0086-516-83913580
이메일
sales@yunyi-china.cn

800볼트 전기 시스템 - 신에너지 자동차의 충전 시간을 단축하는 열쇠

2021년에는 전 세계 EV 판매가 전체 승용차 판매의 9%를 차지할 것입니다.

그 수를 늘리기 위해 전기화의 개발, 제조 및 촉진을 가속화하기 위해 새로운 비즈니스 환경에 막대한 투자를 하는 것 외에도 자동차 제조업체와 공급업체는 차세대 차량 구성 요소를 준비하기 위해 머리를 맞대고 있습니다.

그 예로는 충전 시간을 절반으로 줄이고 배터리 크기와 비용을 크게 줄이고 구동계 효율성을 개선할 것을 약속하는 솔리드 스테이트 배터리, 축류 모터 및 800볼트 전기 시스템이 있습니다.

지금까지 일반 400볼트 대신 800볼트 시스템을 사용한 신차는 소수에 불과하다.

이미 시장에 출시된 800볼트 시스템 모델은 포르쉐 타이칸, 아우디 E-트론 GT, 현대 아이오닉 5 및 기아 EV6입니다.Lucid Air 리무진은 900볼트 아키텍처를 사용하지만 업계 전문가들은 이것이 기술적으로 800볼트 시스템이라고 믿고 있습니다.

EV 부품 공급업체의 관점에서 볼 때 800볼트 배터리 아키텍처는 2020년대 말까지 지배적인 기술이 될 것입니다. 특히 현대의 E-GMP 및 폭스바겐 그룹.

현대 자동차의 E-GMP 모듈식 전기 플랫폼은 800볼트 인버터를 제공하기 위해 Continental AG에서 분사된 파워트레인 회사인 Vitesco Technologies에서 제공합니다.Volkswagen Group PPE는 Audi와 Porsche가 공동으로 개발한 800볼트 배터리 아키텍처입니다.모듈형 전기차 플랫폼.

기술 개발 회사인 GKN의 전기 구동계 사업부 사장인 Dirk Kesselgruber는 "2025년까지 800볼트 시스템 모델이 더 보편화될 것"이라고 말했습니다.GKN은 또한 이 기술을 사용하는 여러 Tier 1 공급업체 중 하나이며 2025년 대량 생산을 목표로 800볼트 전기 차축과 같은 구성 요소를 공급합니다.

그는 Automotive News Europe에서 "우리는 800볼트 시스템이 주류가 될 것이라고 생각합니다. 현대도 가격면에서 동등하게 경쟁력이 있음을 입증했습니다."라고 말했습니다.

미국에서 현대 아이큐닉 5는 2022년 2월 전기차 평균 가격인 6만54달러보다 훨씬 저렴한 4만3650달러부터 시작하며 더 많은 소비자가 받아들일 수 있다.

Vitesco의 혁신적인 전력 전자 부문 책임자인 Alexander Reich는 인터뷰에서 "800볼트는 순수 전기 자동차의 진화에 있어 논리적인 다음 단계입니다."라고 말했습니다.

Vitesco는 현대의 E-GMP 모듈형 전기 플랫폼에 800볼트 인버터를 공급하는 것 외에도 북미의 주요 자동차 제조업체와 중국과 일본의 주요 EV 2대를 위한 인버터를 포함한 다른 주요 계약을 확보했습니다.공급자는 모터를 제공합니다.

미국 자동차 부품 공급업체인 보그워너(BorgWarner)의 최고 기술 책임자인 해리 허스테드(Harry Husted)는 이메일을 통해 800볼트 전기 시스템 부문이 불과 몇 년 전만 해도 예상보다 빠르게 성장하고 있으며 고객도 더 강력해지고 있다고 말했습니다.관심.공급업체는 또한 중국 고급 브랜드의 통합 드라이브 모듈을 포함하여 일부 주문을 수주했습니다.

图2

1. 800볼트가 "논리적 다음 단계"인 이유는 무엇입니까?

 

기존 400볼트 시스템과 비교하여 800볼트 시스템의 장점은 무엇인가요?

첫째, 더 낮은 전류에서 동일한 전력을 전달할 수 있습니다.동일한 배터리 크기로 충전 시간을 50% 늘립니다.

그 결과 전기차에서 가장 비싼 부품인 배터리를 더 작게 만들 수 있어 효율성을 높이는 동시에 전체 무게를 줄일 수 있다.

ZF의 전기화 파워트레인 기술 수석 부사장인 Otmar Scharrer는 "전기 자동차의 가격은 아직 가솔린 자동차와 같은 수준이 아니며 더 작은 배터리가 좋은 해결책이 될 것입니다. 또한 매우 큰 배터리를 사용하는 것도 Ioniq 5와 같은 주류 컴팩트 모델은 그 자체로 의미가 없습니다.”

"전압과 전류를 두 배로 늘림으로써 자동차는 두 배의 에너지를 얻을 수 있습니다."라고 Reich는 말했습니다."충전 시간이 충분히 빠르면 전기 자동차가 1,000km의 범위를 추구하는 데 시간을 할애하지 않아도 될 것입니다."

둘째, 더 높은 전압은 더 적은 전류로 동일한 전력을 제공하기 때문에 케이블과 전선도 더 작고 가볍게 만들어 비싸고 무거운 구리의 소비를 줄일 수 있습니다.

그에 따라 손실된 에너지도 줄어들어 내구성이 향상되고 모터 성능이 향상됩니다.배터리가 최적의 온도에서 작동하도록 하기 위해 복잡한 열 관리 시스템이 필요하지 않습니다.

마지막으로, 새로운 탄화규소 마이크로칩 기술과 함께 사용하면 800볼트 시스템이 파워트레인 효율을 최대 5%까지 높일 수 있습니다.이 칩은 스위칭 시 에너지 손실이 적고 특히 회생 제동에 효과적입니다.

새로운 탄화규소 칩은 덜 순수한 실리콘을 사용하기 때문에 비용이 더 낮고 더 많은 칩을 자동차 산업에 공급할 수 있다고 공급업체는 말했습니다.다른 산업은 전체 실리콘 칩을 사용하는 경향이 있기 때문에 반도체 생산 라인에서 자동차 제조업체와 경쟁합니다.

GKN의 Kessel Gruber는 "결론적으로 800볼트 시스템의 개발이 중요합니다.

 

2. 800볼트 충전소 네트워크 레이아웃

 

여기에 또 다른 질문이 있습니다. 기존 충전소의 대부분은 400볼트 시스템을 기반으로 합니다. 실제로 800볼트 시스템을 사용하는 자동차에 이점이 있습니까?

업계 전문가의 대답은 다음과 같습니다.차량에는 800볼트 기반 충전 인프라가 필요하지만.

Hursted는 "기존 DC 고속 충전 인프라의 대부분은 400볼트 차량용입니다."800볼트 고속 충전을 달성하려면 최신 세대의 고전압, 고출력 DC 고속 충전기가 필요합니다."

가정용 충전에는 문제가 없지만 지금까지 미국에서 가장 빠른 공공 충전 네트워크는 제한적입니다.Reich는 고속도로 충전소의 경우 문제가 훨씬 더 어렵다고 생각합니다.

그러나 유럽에서는 800볼트 시스템 충전 네트워크가 증가하고 있으며 Ionity는 유럽 전역에 800볼트, 350킬로와트의 고속도로 충전 지점을 다수 보유하고 있습니다.

Ionity EU는 BMW 그룹, Daimler AG, Ford Motor 및 Volkswagen이 설립한 전기 자동차용 고출력 충전소 네트워크를 위한 다중 자동차 제조업체 파트너십 프로젝트입니다.2020년에는 현대차가 5대 주주로 합류했습니다.

ZF의 Schaller는 "800볼트, 350킬로와트 충전기는 100km를 충전하는 데 5-7분 걸린다는 것을 의미합니다."그냥 커피 한 잔입니다."

"이것은 진정으로 파괴적인 기술입니다. 또한 자동차 산업이 더 많은 사람들이 전기 자동차를 받아들이도록 설득하는 데 도움이 될 것입니다."

Porsche의 최근 보고서에 따르면 일반적인 50kW, 400V 발전소에서 250마일을 추가하는 데 약 80분이 걸립니다.100kW라면 40분,충전 플러그를 냉각하는 경우(비용, 무게 및 복잡성) 시간을 30분으로 더 줄일 수 있습니다.

따라서 보고서는 "고속 충전을 달성하기 위해서는 더 높은 전압으로의 전환이 불가피하다"고 결론지었다.Porsche는 800볼트 충전 전압으로 시간이 약 15분으로 떨어질 것이라고 믿습니다.

주유만큼 쉽고 빠르게 재충전하십시오 - 일어날 가능성이 높습니다.

图3

3. 보수 산업의 선구자

 

800볼트 기술이 실제로 그렇게 좋다면 앞서 언급한 모델을 제외하고 거의 모든 전기 자동차가 여전히 400볼트 시스템을 기반으로 하는 이유를 물어볼 가치가 있습니다. 심지어 시장 리더인 Tesla와 Volkswagen도 있습니다.?

Schaller와 다른 전문가들은 그 이유를 "편의성"과 "업계 최초이기" 때문이라고 말합니다.

일반적인 주택은 380볼트의 3상 AC(전압 비율은 고정 값이 아닌 실제 범위임)를 사용하므로 자동차 제조업체가 플러그인 하이브리드 및 순수 전기 자동차를 출시하기 시작했을 때 충전 인프라가 이미 존재했습니다.그리고 전기 자동차의 첫 번째 물결은 400볼트 시스템을 기반으로 하는 플러그인 하이브리드용으로 개발된 구성 요소를 기반으로 구축되었습니다.

Schaller는 "모든 사람이 400볼트를 사용하고 있다는 것은 모든 인프라에서 사용할 수 있는 전압 수준을 의미합니다."라고 말했습니다."가장 편하고 바로 사용할 수 있어요. 그래서 사람들이 크게 생각하지 않아요. 바로 결정해요."

Kessel Gruber는 실용성보다 성능에 더 중점을 둔 포르쉐를 800볼트 시스템의 선구자로 인정합니다.

포르쉐는 업계가 과거로부터 물려받은 것을 감히 재평가합니다.그는 스스로에게 "이것이 정말 최선의 해결책인가?"라고 묻습니다."처음부터 설계할 수 있습니까?"그것이 고성능 자동차 회사의 아름다움입니다.

업계 전문가들은 더 많은 800볼트 EV가 시장에 출시되는 것은 시간 문제라는 데 동의했습니다.

기술적인 문제는 많지 않지만 부품을 개발하고 검증해야 합니다.비용이 문제가 될 수 있지만 규모, 더 작은 셀 및 더 적은 구리로 인해 곧 저렴한 비용이 올 것입니다.

Volvo, Polestar, Stellantis 및 General Motors는 이미 미래 모델이 이 기술을 사용할 것이라고 밝혔습니다.

폭스바겐 그룹은 새로운 A6 Avant E-tron 개념을 기반으로 하는 스테이션 왜건과 새로운 Macan을 포함하여 800볼트 PPE 플랫폼에서 다양한 자동차를 출시할 계획입니다.

Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD 및 Geely 소유의 Lotus를 비롯한 많은 중국 자동차 제조업체도 800볼트 아키텍처로의 전환을 발표했습니다.

Kessel Gruber는 "Taycan과 E-tron GT를 사용하면 동급 최고의 성능을 갖춘 차량을 갖게 됩니다. Ioniq 5는 저렴한 가족용 자동차가 가능하다는 증거입니다."라고 결론지었습니다."이 몇 대의 자동차가 할 수 있다면 모든 자동차가 할 수 있습니다."


게시 시간: 2022년 4월 19일