Af hverju fara rafbílar frá 12 til 800 volt?

Næstum enginn efast um að rafbílar verði brátt aðalbifreiðin. Og einn mikilvægasti atburðurinn verður gríðarleg umskipti bíla yfir í 800 volta kerfið. Af hverju er þetta raunverulega mikilvægt og í raun óhjákvæmilegt?

Ástæðan fyrir notkun háspennu

Margir skilja ekki enn hvers vegna bílaframleiðendur þurftu að skipta rafbílum úr hefðbundinni 12 volta rafrás yfir í td 24 volta, og í sumum tilfellum jafnvel meira, yfir í nokkur hundruð volta pall. Raunar eru rökréttar skýringar á þessu.

Sérhver raunverulegur rafbíll er óhugsandi án háspennu. Flestir rafbílar eru búnir rafhlöðum með 400 volta rekstrarspennu. Þar á meðal eru módel tískusmiðsins í raftísku – bandaríska vörumerkinu Tesla.

Því hærri sem spenna neytir af mótornum, því öflugri verður hann. Saman með kraftinn eykst hleðsluneyslan einnig. Vítahringur sem neyðir framleiðendur til að þróa ný raforkukerfi.

Nú er hægt að færa rök fyrir því að fyrirtæki Elon Musk verði brátt rekið frá Olympus rafknúinna ökutækja. Og ástæðan fyrir þessu er þróun þýskra verkfræðinga. En allt er í röð.

Af hverju eru rafbílar enn ekki mikið notaðir?

Í fyrsta lagi skulum við svara spurningunni, hver er helsta hindrunin fyrir stórfellda notkun rafknúinna ökutækja fyrir utan hátt verð þeirra? Það er ekki bara illa þróað hleðsluvirki. Neytendur hafa áhyggjur af tvennu: hver er mílufjöldi rafknúinna ökutækja á einni hleðslu og hversu langan tíma það tekur að hlaða rafhlöðuna. Þessar breytur eru lykillinn að hjörtum neytenda.

Allt rafmagnsnet umhverfisvænna ökutækja er tengt við rafhlöðu sem knýr vélina (einn eða fleiri). Það er rafhlaðan sem ákvarðar grundvallarstærðir bílsins. Raforkan er mæld í vöttum og er reiknuð með því að margfalda spennu með straumi. Til að auka hleðslu rafgeymis rafknúinna ökutækja, eða hleðsluna sem það getur tekið, þarftu annað hvort að auka spennuna eða styrkinn.

Hver er ókosturinn við háspennu

Núverandi aukning er vandmeðfarin: þetta leiðir til notkunar þungra og þungra kapla með þykkri einangrun. Auk þyngdar og stærðar mynda háspennusnúrur mikinn hita.

Miklu skynsamlegra er að auka rekstrarspennu kerfisins. Hvað gefur þetta í reynd? Með því að auka spennuna úr 400 í 800 volt geturðu um það bil tvöfaldað vinnsluaflið eða helmingað stærð rafhlöðunnar en haldið sömu frammistöðu ökutækisins. Nokkuð jafnvægi er að finna á milli þessara einkenna.

Fyrsta háspennulíkanið

Fyrsta fyrirtækið til að skipta yfir í 800 volta pall var Porsche með útgáfu Taycan rafmagnslíkansins. Nú getum við sagt með fullri vissu að önnur úrvals vörumerki munu brátt ganga til liðs við þýska fyrirtækið og síðan fjöldamódel. Að skipta yfir í 800 volt eykur afl en flýtir fyrir hleðslu á sama tíma.

Hin mikla rekstrarspenna Porsche Taycan rafhlöðunnar gerir kleift að nota 350 kW hleðslutæki. Þeir hafa þegar verið þróaðir af Ionity og eru settir virkir um alla Evrópu. Galdurinn er sá að hjá þeim geturðu hlaðið 800 volta rafhlöðu í 80% á aðeins 15-20 mínútum. Þetta er nóg til að keyra um 200-250 km. Að bæta rafhlöðurnar mun leiða til þess að eftir 5 ár verður hleðslutíminn lækkaður í óverulegar 10 mínútur, að sögn sérfræðinga.

Búist er við að 800 volta arkitektúrinn verði staðall fyrir flest rafbíla, að minnsta kosti í Gran Turismo rafhlöðuhlutanum. Lamborghini er nú þegar að vinna að eigin gerð, Ford sýndi líka eina - Mustang Lithium fékk yfir 900 hestöfl og 1355 Nm tog. Suður-kóreski Kia er að útbúa kraftmikinn rafbíl með svipaðan arkitektúr. Fyrirtækið telur að líkan sem byggir á Imagine hugmyndinni muni geta keppt við Porsche Taycan hvað varðar frammistöðu. Og þaðan að massahlutanum hálft skref.

Spurningar og svör:

Hver er líftími rafhlöðunnar á rafknúnum ökutækjum? Meðalending rafhlöðu rafhlöðu er 1000-1500 hleðslu/hleðslulotur. En nákvæmari talan fer eftir gerð rafhlöðunnar.

Hvað eru mörg volt í rafbíl? Í flestum gerðum nútíma rafknúinna ökutækja er rekstrarspenna sumra hnúta netkerfisins um borð 400-450 volt. Þess vegna er staðallinn fyrir hleðslu rafhlöðunnar 500V.

Hvaða rafhlöður eru notaðar í rafbíla? Rafknúin farartæki nútímans nota aðallega litíumjónarafhlöður. Einnig er hægt að setja upp áljóna, litíum-brennisteini eða málm-loft rafhlöðu.