800ボルトの電気自動車が現行モデルを時代遅れにする理由

1つだけ読むとEV6にしましょうバッテリー充電は 18 分で 10 ～ 80% になります。テスラ モデル 3同じことをするのに 25 ～ 30 分かかりますが、その理由はわかりますか?

これは車の電圧、または英語では電圧であり、電気自動車の重要な要素である充電時間を決定します。現在、ほとんどの電気自動車がテスラのように 400 ボルトを備えているとすれば、ヴィテスコ、ボルグワグナー、GKN (同社 CEO のディルク・ケッセルグルーバー) などの一部の機器メーカーは、2025 年にはほとんどの自動車が 800 ボルトを備えるようになるだろうとすでに予測しています。起亜、ヒュンダイ、ポルシェ。

そして実際に直面したのは、ゼロエミッション車市場の爆発的拡大、ますます多くのメーカーが高電圧アーキテクチャの議論を袖から引き出しています。充電速度の問題を奇跡的に解決これは、多くのドライバーにとって電気自動車への切り替えの障害の 1 つです。

これは 400 ボルトと比較した 800 ボルトの実際の利点ですか? 2 つのテクノロジーそれぞれの長所と短所は何ですか?そして何よりも、これが今後数年間でどのように進化するのか、どちらか一方を選択するべきでしょうか?たくさんの質問にこのファイルで答えます。

電気自動車の電圧はいくらですか?

この 400 ボルトまたは 800 ボルトの話を詳しく見る前に、すべてを理解するために重要な概念について学校に戻りましょう。ボルト (V) は電圧の測定単位です。アンペア (A) は強度を表し、ワット (W) は電力を表します。

この電力を得るには、単純に電圧に強度を掛けるか、ボルトにアンペアを掛けます。したがって、V x A = W であることを理解してください。

そして明らかに、方程式のすべての値がわかれば、電圧や強度だけでなく電力も計算できます。

そして、方程式を逆にすると、電圧を 2 倍にすることで、たとえば 400 ボルトから 800 ボルトにすると、同じ電力の強度を半分にできることがわかります。

同じコンポーネント、はるかに速い充電速度

では、この強度を下げることに何の意味があるのでしょうか?非常に単純に、電気コンポーネントが過度に加熱しないようにするためです。そしてその延長として、充電時の火災の危険を避ける…

実際、ケーブルというコンポーネントは、この 800 ボルトのオプションでは不可欠なコンポーネントです。何のために ？強度に応じてケーブルの直径を調整する必要があるためです。そして、より大型の、したがってより高価なケーブルを提供する必要を避けるために、自動車メーカーは電圧を上げるという解決策を見つけました。同じ電力を維持しながらアンペア数が減少するためです。フォローしていますか？

800 ボルトの充電が早くなる理由の 1 つは、バッテリーが充電器からより多くの電力を受け取るためです。 400ボルトでは電流が大きいため、エネルギー損失が大きくなります。後者は導体に抵抗損失 (エネルギー損失) を生じます。したがって、特に高速充電では最適ではありません。

これで明らかなのは、電圧が高くなると、吸収される電力が増加するのではなく、逆にケーブル内の抵抗が減少するため、より多くのエネルギーが通過できるということです。明らかにエネルギーの流れに悪影響を与える抵抗。

具体例: Kia EV6 の充電

最も単純なことは、特定のメーカーが 800 ボルト アーキテクチャを使用することで得られる利点を強調する非常に具体的な例を取り上げることです。このために、現在間違いなくそうなっている Kia EV6 の例を見てみましょう。そのいとこであるヒュンダイ Ioniq 5、最も一般的な 800 ボルト モデル。

Kia EV6 は 800 ボルトのバッテリーを搭載し、ABB 製で最大 500 アンペアの出力が可能な最新世代の Ionity 端末に停止します。この車は最大 233 kW の速度で充電できます (77.4 kWh バッテリーを搭載したテクニカル シート)。ただし、オームの法則を使用すると、次の理由により、最大 400 kW まで、より迅速に充電できることがわかります。

800 ボルト x 500 アンペア = 400 kW

一方、現在の大部分のモデルの場合と同様に、Kia EV6 に 400 ボルトのバッテリー アーキテクチャが含まれていた場合、テクニカル シートで発表されている最大充電速度に達することさえできなかったでしょう。

400 ボルト x 500 アンペア = 200 kW

機械的には、充電速度が制限されるため、端末での滞在時間が長くなることが理解されています。したがって、800 ボルトのアーキテクチャ (だけでなく、それを可能にする端末) にも関心が集まっています。

800ボルトの車を400ボルトに接続できますか?

電気自動車には 2 つの異なるカテゴリーがあるため、800V モデルで走行しているときに 400V で充電できるかどうかを自問するのは当然のことです。それは強すぎませんか？

答えは明らかに「はい」です。800V は 400V に適応します。もしそうでなければ、自動車メーカーは、自分のハンドルを握っている顧客にそのような制約を残さなかっただろうと想像できます。ポルシェ タイカンたとえば、800V 端子でのみ充電できます。一方で、充電が遅いという大きな欠点もあります。

実際、800V の車が 400V に対応するには、DC/DC コンバーターであれ、バッテリーの構造そのものであれ、セルの相互接続方法であれ、メーカーが特別に装備する必要があります。

最近、新品のケースを見ることができました。マセラティ グランツーリスモ フォルゴーレ、高電圧モデルの 1 つです。しかし、理論上、有効容量 83 kWh のバッテリー (総 kWh) を最大 270 kW の速度で充電できる場合、400 ボルトの端子では 50 kW に制限されます...実際、800 ボルトの端子では約 20 分ではなく、おそらく約 1 時間かかるでしょう。

そして同じことが、ポルシェ タイカン400 ボルトで 150 kW で充電されます (その後、10 ～ 80% まで 5 分間の充電が追加されます)。世界の特定の地域で販売されているモデルでは、わずか 50 kW ですらあります。たとえば、充電しようとしたときなどに驚くオーナーもいるかもしれません。テスラ スーパーチャージャーは誰でも利用可能、400ボルトです。

高電圧アーキテクチャを備えた Kia および Hyundai の場合、インバータと電気モーターにより電力を 400 ボルトから 800 ボルトに増加できるため、充電速度の低下が大幅に制限されます。したがって、Challenges メディアは、端末での 9 ～ 80% の運動を 26 分と計測しました。総エネルギー175 kW (400 ボルト)。

そして400ボルトを800ボルトに充電しますか？

その逆、つまり 400 ボルトの車を 800 ボルトの端子に接続する場合も、問題はありません。そしてそこでは、変換を行うのは車ではなく、電力を損失することなくターミナルで直接行われます。

これまで説明してきたことを考慮すると、電気自動車における 800 ボルトの利点は簡単に理解できます。

• 充電が速くなります: 上で説明したように、高電圧車両での充電は 2 倍のエネルギーを管理できるため、より速くなります。

• より遠くへ旅行する: より速く充電することで、電流の制約を受けずに電気でさらに遠くへ旅行し、サーマルカーとの差を減らすことを実際に検討できます。

• より小型のバッテリーの可能性: より高速な充電により、メーカーはより小型のバッテリーを製造する可能性があります。ルノーのように。小型のバッテリーを充電するのに数分しかかからないのに、1,000 km の航続距離を備えたバッテリーを備えていることに何の意味があるのでしょうか?

• 下落する可能性のあるバッテリーの価格: 高出力の車の充電が速くなり、バッテリーの容量が小さければ、価格は下がります。必然的に生産コストがかかり、したがって購入価格もかかります。上で説明したように、800 ボルト車は 400 ボルト車と根本的に異なるコンポーネントを必要としないため、価格はさらに下がります。

• 追加のオンボード充電器があれば、400 ボルトの端末でも急速充電

800ボルトのデメリットは何ですか？

• 追加の生産コストを引き起こす可能性がある 800 ボルトに特化したアーキテクチャ

• 400ボルトの車を800ボルトにすることはできません

• すべての充電インフラが高速充電を利用できるわけではありません

• 400 ボルトでは充電が遅くなります。800 ボルトの車を 400 ボルトの端子に接続すると、充電電力が失われます。適切な変圧器を備えていない特定のモデルでは損失が非常に大きくなる可能性があります

800ボルトの電気自動車はどれですか?

2022 年末時点で、800 ボルト アーキテクチャで開発された電気自動車のモデルは次のとおりです。そしてそのピーク充電電力。

物事を明確にするために、アウディ e-tron GTそしてポルシェ タイカン同じプラットフォームを共有します。 Kia EV6、Hyundai Ioniq 5 と同様に、イオニック6(e-GMP プラットフォーム)

期待される将来モデルの開発フォルクスワーゲン PPE プラットフォーム800ボルトも採用する予定です。

自動車市場の例外にも注意してください。それはアメリカの電気セダンです。Lucid Air とその 883 km の自律性、独自の社内 800 ボルト アーキテクチャを採用しています。

テスラは電気ピックアップを備えた 800 ボルトにも取り組んでいます。サイバートラックそのようなテクノロジーを統合できる可能性があります。彼の電気トラック、テスラセミ、すでに 800 ボルトのシステムが装備されており、ピークは約 1,000 ボルトです。これにより、約 1,000 kWh の XXL バッテリーを充電することができます。約30分以内に、1,000 kWを超える電力を備え、ブランドのメガチャージャー。

800ボルトに対応している端子はどれですか?

上で説明したように、アーキテクチャが 800 ボルトの電気自動車がパワー エレクトロニクスを最適に活用できるように、インフラストラクチャもそれを許可する必要があります。そして、それは事実とは程遠いのです！

イオニティ端子ABB が開発した最新のものは、150 ～ 920 V の電圧と 500 A に達する強度により、800 ボルトを受け入れます。理論的には 350 kW でのピーク充電を可能にするのに十分です。

テスラ スーパーチャージャー ネットワークは 400 ボルトに制限されます。そして、最大充電電力が250 kWである場合、それはアメリカの会社によって600アンペア以上に増加された強度のおかげです。これは、200 kW を超える唯一の 400 ボルト充電ネットワークです。

ただし、一部のテスラは充電速度が遅く（テスラ モデル Y 推進およびモデル 3 推進はバッテリーが小さいため 170 kW）、これは 800 ボルトの電気自動車でも同様です。

したがって、ルシッド・エア技術シートの 300 kW に到達できないことは明らかですが、400 ボルトの恩恵を受けるだけなので、200 kW に制限されます。

Ionity を超えて、Total Energies も、同様に 800 ボルト (300 kW) 端末の導入を開始しました。ティルトエネルギー(360kW)または固定された(300 kW、間もなく 400 kW)。したがって、私たちは徐々に次の段階に近づいています。500kWの新端末中国語から仁王または巨大な吉利汽車からの 600 kW。後者は、10 分以内に車を 10 ～ 80% 充電することを約束します。次のような互換性のあるバッテリーがある場合、CATL の Qilin 3.0で見つかりますZeekr 001とヨーロッパ。

800ボルトの未来は？

問題は、800 ボルトの技術が 400 ボルトの技術に取って代わるかどうかです。そして、一部の機器メーカーがそれを信じているように見えても、インフラ側ではそれには従いません。いずれにせよ、現時点では、実際には2025年という日付が多く見られており、特定の専門家によれば、電気自動車の大部分が高出力を提供する極めて重要な年となるでしょう。

しかし、メーカー側では、この 800 ボルト技術を聖杯とはみなしていないようなので、これほど確実なことはありません。 400ボルト技術が残るBMWのように「最善の妥協点」：BMW iX のチーフエンジニアであるヨハン・キスラーは、実際、この激しい戦闘はそうではないと説明していました。「最も大きな数字を持っている人への競争」。

中国が実証したように、今後数か月以内に最大 600 kW の充電速度が容易に想定できるのであれば、800 ボルト技術への変更を決定するのはメーカーだけではないでしょう。なぜなら、充電インフラの整備も必要であるからです。フォローする

したがって、事業者はこの将来の方程式の重要な要素であり、より一般的に各国のエネルギーインフラも担当する必要があります。実際、大量のエネルギーを非常に高速で供給できるようにするには、公共ネットワークに過負荷がかかることがないようにする必要があります。そして、それはまた別の話です。なぜなら、それは各国に固有であり、それぞれの国が電力を供給または生産する方法に特有だからです...

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