Pada tahun 2021, penjualan kendaraan listrik global akan mencapai 9% dari total penjualan mobil penumpang.
Untuk meningkatkan jumlah tersebut, selain melakukan investasi besar-besaran pada lanskap bisnis baru untuk mempercepat pengembangan, manufaktur, dan promosi elektrifikasi, produsen mobil dan pemasok juga memutar otak untuk mempersiapkan komponen kendaraan generasi berikutnya.
Contohnya termasuk baterai solid-state, motor aliran aksial, dan sistem kelistrikan 800 volt yang menjanjikan pengurangan separuh waktu pengisian daya, secara drastis mengurangi ukuran dan biaya baterai, serta meningkatkan efisiensi drivetrain.
Sejauh ini, hanya segelintir mobil baru yang menggunakan sistem 800 volt, bukan 400 volt pada umumnya.
Model dengan sistem 800 volt yang sudah ada di pasaran adalah: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 dan Kia EV6. Limusin Lucid Air menggunakan arsitektur 900 volt, meskipun pakar industri yakin secara teknis itu adalah sistem 800 volt.
Dari perspektif pemasok komponen EV, arsitektur baterai 800 volt akan menjadi teknologi dominan pada akhir tahun 2020-an, terutama karena semakin banyak platform listrik berarsitektur 800 volt yang berdedikasi bermunculan, seperti E-GMP dan PPE dari Hyundai. Grup Volkswagen.
Platform listrik modular E-GMP Hyundai Motor disediakan oleh Vitesco Technologies, sebuah perusahaan powertrain yang dipisahkan dari Continental AG, untuk menyediakan inverter 800 volt; Volkswagen Group PPE adalah arsitektur baterai 800 volt yang dikembangkan bersama oleh Audi dan Porsche. Platform kendaraan listrik modular.
“Pada tahun 2025, model dengan sistem 800 volt akan menjadi lebih umum,” kata Dirk Kesselgruber, presiden divisi penggerak listrik GKN, sebuah perusahaan pengembangan teknologi. GKN juga merupakan salah satu dari beberapa pemasok Tingkat 1 yang menggunakan teknologi ini, memasok komponen seperti gandar listrik 800 volt, dengan target produksi massal pada tahun 2025.
Dia mengatakan kepada Automotive News Europe, "Kami pikir sistem 800 volt akan menjadi arus utama. Hyundai juga telah membuktikan bahwa sistem ini dapat bersaing dalam hal harga."
Di Amerika Serikat, Hyundai IQNIQ 5 dibanderol dengan harga $43,650, lebih terjangkau dibandingkan harga rata-rata kendaraan listrik sebesar $60,054 pada Februari 2022, dan dapat diterima oleh lebih banyak konsumen.
“800 volt adalah langkah logis berikutnya dalam evolusi kendaraan listrik murni,” Alexander Reich, kepala elektronika daya inovatif di Vitesco, mengatakan dalam sebuah wawancara.
Selain memasok inverter 800 volt untuk platform listrik modular E-GMP Hyundai, Vitesco telah mendapatkan kontrak besar lainnya, termasuk inverter untuk produsen mobil besar Amerika Utara dan dua kendaraan listrik terkemuka di Tiongkok dan Jepang. Pemasok menyediakan motor.
Segmen sistem kelistrikan 800 volt tumbuh lebih cepat dari perkiraan beberapa tahun lalu, dan pelanggan semakin kuat, kata Harry Husted, chief technology officer di pemasok suku cadang mobil AS BorgWarner, melalui email. minat. Pemasok juga telah memenangkan beberapa pesanan, termasuk modul penggerak terintegrasi untuk merek mewah Tiongkok.
1. Mengapa 800 volt merupakan "langkah logis berikutnya"?
Apa keunggulan sistem 800 volt dibandingkan sistem 400 volt yang sudah ada?
Pertama, mereka dapat menyalurkan daya yang sama pada arus yang lebih rendah. Tingkatkan waktu pengisian daya sebesar 50% dengan ukuran baterai yang sama.
Hasilnya, baterai, komponen termahal dalam kendaraan listrik, dapat dibuat lebih kecil sehingga meningkatkan efisiensi sekaligus mengurangi bobot keseluruhan.
Otmar Scharrer, wakil presiden senior teknologi powertrain elektrifikasi di ZF, mengatakan: "Harga kendaraan listrik belum setara dengan kendaraan berbahan bakar bensin, dan baterai yang lebih kecil akan menjadi solusi yang baik. Selain itu, memiliki baterai yang sangat besar di ZF model kompak mainstream seperti Ioniq 5 tidak masuk akal.”
“Dengan menggandakan tegangan dan arus yang sama, mobil dapat memperoleh energi dua kali lebih banyak,” kata Reich. “Jika waktu pengisiannya cukup cepat, mobil listrik mungkin tidak perlu menghabiskan waktu untuk menempuh jarak 1.000 kilometer.”
Kedua, karena tegangan yang lebih tinggi memberikan daya yang sama dengan arus yang lebih kecil, kabel dan kawat juga dapat dibuat lebih kecil dan ringan, sehingga mengurangi konsumsi tembaga yang mahal dan berat.
Energi yang hilang juga akan berkurang, sehingga menghasilkan daya tahan yang lebih baik dan kinerja motorik yang lebih baik. Dan tidak diperlukan sistem manajemen termal yang rumit untuk memastikan baterai beroperasi pada suhu optimal.
Terakhir, jika dipadukan dengan teknologi mikrochip silikon karbida yang sedang berkembang, sistem 800 volt dapat meningkatkan efisiensi powertrain hingga 5 persen. Chip ini kehilangan sedikit energi saat berpindah dan sangat efektif untuk pengereman regeneratif.
Karena chip silikon karbida baru menggunakan lebih sedikit silikon murni, biayanya bisa lebih rendah dan lebih banyak chip dapat dipasok ke industri otomotif, kata pemasok. Karena industri lain cenderung menggunakan chip yang seluruhnya terbuat dari silikon, mereka bersaing dengan produsen mobil di lini produksi semikonduktor.
“Kesimpulannya, pengembangan sistem 800 volt sangat penting,” Kessel Gruber dari GKN menyimpulkan.
2. Tata letak jaringan stasiun pengisian daya 800 volt
Berikut pertanyaan lainnya: Sebagian besar stasiun pengisian daya yang ada didasarkan pada sistem 400 volt, apakah benar-benar ada keuntungan bagi mobil yang menggunakan sistem 800 volt?
Jawaban yang diberikan oleh pakar industri adalah: ya. Meski kendaraan membutuhkan infrastruktur pengisian daya berbasis 800 volt.
“Sebagian besar infrastruktur pengisian cepat DC yang ada ditujukan untuk kendaraan 400 volt,” kata Hursted. “Untuk mencapai pengisian cepat 800 volt, kita memerlukan pengisi daya cepat DC bertegangan tinggi dan berdaya tinggi generasi terbaru.”
Ini bukan masalah untuk pengisian daya di rumah, tetapi sejauh ini jaringan pengisian daya publik tercepat di AS masih terbatas. Reich berpendapat masalahnya lebih sulit lagi bagi stasiun pengisian daya di jalan raya.
Namun di Eropa, jaringan pengisian sistem 800 volt sedang meningkat, dan Ionity memiliki sejumlah titik pengisian daya jalan raya 800 volt dan 350 kilowatt di seluruh Eropa.
Ionity EU adalah proyek kemitraan multi-produsen mobil untuk jaringan stasiun pengisian daya tinggi untuk kendaraan listrik, yang didirikan oleh BMW Group, Daimler AG, Ford Motor dan Volkswagen. Pada tahun 2020, Hyundai Motor bergabung sebagai pemegang saham terbesar kelima.
“Pengisi daya 800 volt dan 350 kilowatt berarti waktu pengisian daya sejauh 100 kilometer adalah 5-7 menit,” kata Schaller dari ZF. "Itu hanya secangkir kopi."
“Ini benar-benar teknologi yang disruptif. Teknologi ini juga akan membantu industri otomotif meyakinkan lebih banyak orang untuk menggunakan kendaraan listrik.”
Menurut laporan terbaru dari Porsche, diperlukan waktu sekitar 80 menit untuk menambah jangkauan sejauh 250 mil pada pembangkit listrik 50kW dan 400V; 40 menit jika 100kW; jika mendinginkan steker pengisi daya (biaya, berat, dan kerumitan), yang selanjutnya dapat mengurangi waktu hingga 30 menit.
“Oleh karena itu, dalam upaya mencapai pengisian daya berkecepatan lebih tinggi, transisi ke voltase lebih tinggi tidak dapat dihindari,” laporan tersebut menyimpulkan. Porsche percaya bahwa dengan tegangan pengisian 800 volt, waktu pengisian akan berkurang menjadi sekitar 15 menit.
Mengisi ulang semudah dan secepat mengisi bahan bakar - ada kemungkinan besar hal itu akan terjadi.
3. Pelopor dalam industri konservatif
Jika teknologi 800 volt memang bagus, patut dipertanyakan mengapa, kecuali model yang disebutkan di atas, hampir semua kendaraan listrik masih berbasis sistem 400 volt, bahkan pemimpin pasar Tesla dan Volkswagen. ?
Schaller dan pakar lainnya mengaitkan alasannya dengan "kenyamanan" dan "menjadi yang pertama dalam industri".
Rumah pada umumnya menggunakan 380 volt AC tiga fasa (laju tegangan sebenarnya adalah kisaran, bukan nilai tetap), jadi ketika pembuat mobil mulai meluncurkan kendaraan hibrida plug-in dan kendaraan listrik murni, infrastruktur pengisian daya sudah ada. Dan gelombang pertama kendaraan listrik dibangun dengan komponen yang dikembangkan untuk hibrida plug-in, yang didasarkan pada sistem 400 volt.
“Ketika semua orang mendapat listrik 400 volt, itu berarti tingkat voltase yang tersedia di infrastruktur di mana pun,” kata Schaller. "Paling nyaman, langsung tersedia. Jadi masyarakat tidak perlu banyak mikir. Langsung diputuskan."
Kessel Gruber memuji Porsche sebagai pionir sistem 800 volt karena lebih fokus pada performa daripada kepraktisan.
Porsche berani mengevaluasi kembali apa yang telah dibawa oleh industri ini di masa lalu. Dia bertanya pada dirinya sendiri: "Apakah ini benar-benar solusi terbaik?" “Bisakah kita mendesainnya dari awal?” Itulah indahnya menjadi produsen mobil berperforma tinggi.
Pakar industri sepakat bahwa hanya masalah waktu sebelum lebih banyak kendaraan listrik 800 volt memasuki pasar.
Tantangan teknisnya tidak banyak, namun ada beberapa bagian yang perlu dikembangkan dan divalidasi; biaya mungkin menjadi masalah, namun dengan skala, sel yang lebih kecil dan lebih sedikit tembaga, biaya rendah akan segera terjadi.
Volvo, Polestar, Stellantis dan General Motors telah menyatakan bahwa model masa depan akan menggunakan teknologi ini.
Grup Volkswagen berencana meluncurkan berbagai mobil dengan platform PPE 800 volt, termasuk Macan baru dan station wagon berdasarkan konsep A6 Avant E-tron baru.
Sejumlah produsen mobil Tiongkok juga telah mengumumkan peralihan ke arsitektur 800 volt, termasuk Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD, dan Lotus milik Geely.
“Dengan Taycan dan E-tron GT, Anda memiliki kendaraan dengan performa terdepan di kelasnya. Ioniq 5 adalah bukti bahwa mobil keluarga dengan harga terjangkau adalah mungkin,” tutup Kessel Gruber. “Jika beberapa mobil ini bisa melakukannya, maka setiap mobil bisa melakukannya.”
Waktu posting: 19 April-2022