Valeov stručnjak objašnjava ograničenja arhitekture napona 800 V

U razgovoru za Edison, Aleksander Rambetijus, specijalista za visokonaponsku tehnologiju u kompaniji Valeo, objašnjava zašto trend prelaska na 800-voltne električne arhitekture jeste u porastu, ali nije nužno potreban za svaki električni automobil. Prema njegovim rečima, glavni razlog za prelazak na viši napon je brže punjenje.

Međutim, ovaj prelazak ima smisla samo kada baterija može da prihvati snage punjača iznad 200 kW. Razlog leži u ograničenju standarda CCS:

„Prelazak na 800 volti u osnovi je posledica strujnog limita CCS-konektora, koji iznosi 500 ampera“. Kada se ovaj limit pomnoži sa naponom od 400 V, dobija se maksimum od oko 200 kW.

Za manje električne automobile sa ograničenim kapacitetom baterije, 800 V često ne donosi nikakvu realnu prednost. Rambetijus kao primer navodi Hyundai Ioniq 5 sa baterijom od 58 kWh:

„Iako koristi 800-voltni sistem, puni se samo sa 175 kW. Tu snagu bi verovatno postigao i sa 400-voltne arhitekture“.

Zbog toga se proizvođači odlučuju za 800 V samo kada tehnički i finansijski trud donosi jasan rezultat.

Prelazak na 800 V je daleko složeniji nego što izgleda. Gotovo sve visokonaponske komponente moraju se redizajnirati — baterija, pogonska jedinica, punjač, DC-DC pretvarač, kao i sistem termičkog upravljanja i delovi poput klima-kompresora i HV-grejanja.

„Takav prelazak svakako nosi dodatne troškove“, naglašava on.

Posebno veliki izazov je sama baterija: pri 800 V potrebno je dvostruko više ćelija vezati u seriju, što otežava nadzor i balansiranje.

Veliki deo troškova dolazi iz zahteva da 800-voltni automobili moraju ostati kompatibilni sa punionicama od 400 V. Rambetijus navodi tri najčešća rešenja:

• dodatni DC-DC pretvarač, kao kod Lucid Air i Mercedes CLA,
• podeljene (split) baterije, kao kod BMW-ove „Nove klase“,
• povišenje napona preko pogona, što koriste Hyundai i Kia.

Svaka od ovih metoda donosi dodatne troškove. „Ova unazad kompatibilnost najveći je generator troškova“, ističe stručnjak iz Valea.

Često se tvrdi da 800-voltna arhitektura donosi veću efikasnost, Rambetijus ovo stavlja u kontekst da se takav utisak stvara zato što proizvođači istovremeno uvode silicijum-karbidne (SiC) poluprovodnike.

„Ako upoređujem iste vrste sistema nema velikih razlika u efikasnosti“. Pravi skok u efikasnosti dolazi zahvaljujući SiC-elektronici, a ne naponskoj arhitekturi.

Budućnost 800 V zavisiće, kaže on, od brzina punjenja koje će omogućiti naredne generacije baterija. Kineski proizvođači već pokazuju smer kretanja:

„Kod BYD-a smo već videli 10C“.

Ako se takve C-stope prošire, čak će i male baterije moći da postižu snage iznad 200 kW i time zaista profitiraju od 800 V.

Međutim, i tu postoje fizička ograničenja. Poluprovodnici u energetskim modulima uglavnom su predviđeni za maksimalno oko 1.200 V, pa prostora za dalje povećanje nije mnogo.

Rambetijus očekuje da će 400-voltni sistemi još dugo dominirati, ali vidi jasan trend: „Udeo 800-voltnih automobila značajno će rasti“.

Za pogone visokih performansi viši napon je već sada tehnička prednost — određeni nivoi snage mnogo se lakše postižu sa 800 volti.

Na kraju, Rambetijus otkriva lični detalj: vozi dva Volkswagenova 400-voltna modela, „iz emocionalnih razloga“, kaže on, jer je u Valeu učestvovao u razvoju vozila na platformi MEB.

Čak i na dugim putovanjima zadovoljan je njihovom brzinom punjenja. Njegova porodica navikla se na pauzu nakon tri sata vožnje — a ponekad bi rado i dužu:

„Kod Porscheove fabrike u Lajpcigu ima mnogo brzih punjača, muzej i kafić. Tada je 30 minuta punjenja gotovo prekratko“.

AutoRepublika

(35)