છટણી કરવા માટેના પાંચ મુખ્ય મુદ્દાઓ: નવા ઉર્જા વાહનોએ શા માટે 800V ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સિસ્ટમ દાખલ કરવી જોઈએ?

જ્યારે 800Vની વાત આવે છે, ત્યારે વર્તમાન કાર કંપનીઓ મુખ્યત્વે 800V ફાસ્ટ ચાર્જિંગ પ્લેટફોર્મને પ્રોત્સાહન આપે છે, અને ગ્રાહકો અર્ધજાગૃતપણે વિચારે છે કે 800V એ ઝડપી ચાર્જિંગ સિસ્ટમ છે.

હકીકતમાં, આ સમજણ કંઈક અંશે ગેરસમજ છે.ચોક્કસ કહીએ તો, 800V હાઇ-વોલ્ટેજ ફાસ્ટ ચાર્જિંગ એ 800V સિસ્ટમની માત્ર એક વિશેષતા છે.

આ લેખમાં, હું વાચકોને વ્યવસ્થિત રીતે પાંચ પરિમાણોમાંથી પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ 800V સિસ્ટમ બતાવવાનો ઇરાદો રાખું છું, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

1. નવા ઊર્જા વાહન પર 800V સિસ્ટમ શું છે?

2. આ ક્ષણે 800V શા માટે રજૂ કરવામાં આવે છે?

3. 800V સિસ્ટમ હાલમાં કયા સાહજિક લાભો લાવી શકે છે?

4. વર્તમાન 800V સિસ્ટમ એપ્લિકેશનમાં શું મુશ્કેલીઓ છે?

5. ભવિષ્યમાં સંભવિત ચાર્જિંગ લેઆઉટ શું છે?

01.નવા ઊર્જા વાહન પર 800V સિસ્ટમ શું છે?

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સિસ્ટમમાં ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ પરના તમામ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે.નીચેની આકૃતિ લાક્ષણિક ના ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઘટકો દર્શાવે છેનવી ઊર્જા શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક વાહનવોટર-કૂલ્ડ 400V વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મથી સજ્જબેટરી પેક.

હાઇ-વોલ્ટેજ સિસ્ટમનું વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ વાહન પાવર બેટરી પેકના આઉટપુટ વોલ્ટેજમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

વિવિધ શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક મોડલ્સની ચોક્કસ વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ શ્રેણી દરેક બેટરી પેકમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા કોષોની સંખ્યા અને કોષોના પ્રકાર (ટર્નરી, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ વગેરે) સાથે સંબંધિત છે..

તેમાંથી, 100 કોષો સાથે શ્રેણીમાં ટર્નરી બેટરી પેકની સંખ્યા લગભગ 400V ઉચ્ચ વોલ્ટેજ છે.

400V વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ જે આપણે વારંવાર કહીએ છીએ તે એક વ્યાપક શબ્દ છે.ઉદાહરણ તરીકે 400V પ્લેટફોર્મ Jikrypton 001 લો.જ્યારે તે દ્વારા લઈ જવામાં આવેલ ટર્નરી બેટરી પેક 100% SOC થી 0% SOC સુધી જાય છે, તેની વોલ્ટેજ ફેરફાર પહોળાઈ નજીક છે100V (લગભગ 350V-450V).).

ઉચ્ચ વોલ્ટેજ બેટરી પેકનું 3D ચિત્ર

વર્તમાન 400V ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ હેઠળ, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સિસ્ટમના તમામ ભાગો અને ઘટકો 400V વોલ્ટેજ સ્તર હેઠળ કામ કરે છે, અને પરિમાણ ડિઝાઇન, વિકાસ અને ચકાસણી 400V વોલ્ટેજ સ્તર અનુસાર હાથ ધરવામાં આવે છે.

સંપૂર્ણ 800V ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ સિસ્ટમ હાંસલ કરવા માટે, સૌ પ્રથમ, બેટરી પેક વોલ્ટેજની દ્રષ્ટિએ, લગભગ 200 ને અનુરૂપ 800V બેટરી પેકનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.ટર્નરી લિથિયમશ્રેણીમાં બેટરી કોષો.

મોટર્સ, એર કંડિશનર્સ, ચાર્જર્સ, DCDC સપોર્ટ 800V અને સંબંધિત વાયરિંગ હાર્નેસ, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કનેક્ટર્સ અને તમામ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સર્કિટ પરના અન્ય ભાગો 800V આવશ્યકતાઓ અનુસાર ડિઝાઇન, વિકસિત અને ચકાસવામાં આવે છે.

800V પ્લેટફોર્મ આર્કિટેક્ચરના વિકાસમાં, બજારમાં 500V/750V ફાસ્ટ ચાર્જિંગ પાઈલ્સ સાથે સુસંગત થવા માટે, 800V શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો 400V થી 800V બૂસ્ટ DCDC મોડ્યુલ્સથી સજ્જ હશે.ઘણા સમય સુધી.

તેનું કાર્ય છેની વાસ્તવિક વોલ્ટેજ ક્ષમતા અનુસાર 800V બેટરી પેકને ચાર્જ કરવા માટે બુસ્ટ મોડ્યુલને સક્રિય કરવું કે કેમ તે સમયસર નક્કી કરો.ચાર્જિંગ ખૂંટો.

ખર્ચ પ્રદર્શનના સંયોજન અનુસાર, લગભગ બે પ્રકારો છે:

એક સંપૂર્ણ 800V પ્લેટફોર્મ આર્કિટેક્ચર છે.

આ આર્કિટેક્ચરમાં વાહનના તમામ ભાગો 800V માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે.

સંપૂર્ણ 800V ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સિસ્ટમ આર્કિટેક્ચર

બીજી શ્રેણી 800V પ્લેટફોર્મ આર્કિટેક્ચરનો ખર્ચ-અસરકારક ભાગ છે.

કેટલાક 400V ઘટકો જાળવી રાખો: વર્તમાન 800V પાવર સ્વિચિંગ ઉપકરણોની કિંમત 400V IGBT કરતાં અનેકગણી હોવાથી, સમગ્ર વાહનની કિંમત અને ડ્રાઇવ કાર્યક્ષમતાને સંતુલિત કરવા માટે, OEM ને 800V ઘટકોનો ઉપયોગ કરવા પ્રેરિત કરવામાં આવે છે.(જેમ કે મોટર્સ)પરકેટલાક 400V ભાગો રાખો(દા.ત. ઇલેક્ટ્રિક એર કંડિશનર, DCDC).

મોટર પાવર ઉપકરણોનું મલ્ટિપ્લેક્સિંગ: ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન વાહન ચલાવવાની કોઈ જરૂર ન હોવાથી, ખર્ચ-સંવેદનશીલ OEM 400V-800 બૂસ્ટ DCDC માટે પાછળના એક્સલ મોટર કંટ્રોલરમાં પાવર ડિવાઇસનો ફરીથી ઉપયોગ કરશે.

પાવર સિસ્ટમ 800V પ્લેટફોર્મ આર્કિટેક્ચર

02.શા માટે નવા ઊર્જા વાહનો આ ક્ષણે 800V સિસ્ટમો દાખલ કરે છે?

વર્તમાન શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના દૈનિક ડ્રાઇવિંગમાં, લગભગ 80% વીજળી ડ્રાઇવ મોટરમાં વપરાય છે.

ઇન્વર્ટર, અથવા મોટર નિયંત્રક, ઇલેક્ટ્રિક મોટરને નિયંત્રિત કરે છે અને તે કારના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકોમાંનું એક છે.

થ્રી-ઇન-વન ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ સિસ્ટમ

Si IGBT યુગમાં, 800V ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો ઓછો છે, અને એપ્લિકેશન પાવર અપૂરતી છે.

ડ્રાઇવ મોટર સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતાનું નુકસાન મુખ્યત્વે મોટર બોડીના નુકસાન અને ઇન્વર્ટરના નુકસાનથી બનેલું છે:

નુકસાનનો પ્રથમ ભાગ - મોટર બોડીનું નુકસાન:

• તાંબાની ખોટ - ગરમીનું નુકશાનમોટર સ્ટેટર વિન્ડિંગ(તાંબાનો તાર) ;
• આયર્ન લોસ સિસ્ટમમાં જ્યાં મોટર ચુંબકીય બળનો ઉપયોગ કરે છે, ગરમીનું નુકસાન(જૌલ ગરમી)આયર્નમાં ઉત્પન્ન થતા એડી પ્રવાહોને કારણે(અથવા એલ્યુમિનિયમ)ચુંબકીય બળમાં ફેરફારને કારણે મોટરનો ભાગ;
• ચાર્જના અનિયમિત પ્રવાહને કારણે થતા નુકસાનને કારણે સ્ટ્રે લોસને આભારી છે;
• પવન નુકશાન.

નીચે પ્રમાણે ચોક્કસ પ્રકારની 400V ફ્લેટ વાયર મોટરની મહત્તમ કાર્યક્ષમતા 97% છે, અને 400V એક્સ્ટ્રીમ ક્રિપ્ટોન 001 વેઈ રુઈ મોટર બોડીમાં મહત્તમ કાર્યક્ષમતા 98% હોવાનું કહેવાય છે..

400V તબક્કામાં, જે 97-98% ની સર્વોચ્ચ કાર્યક્ષમતા પર પહોંચી ગયું છે, ફક્ત 800V પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરીને મોટરના નુકસાનને ઘટાડવા માટે મર્યાદિત જગ્યા છે.

ભાગ 2 નુકસાન: મોટર ઇન્વર્ટર નુકસાન:

• વહન નુકશાન;
• સ્વિચિંગ નુકસાન.

નીચે મુજબ છેહોન્ડા400V પ્લેટફોર્મ IGBT મોટર ઇન્વર્ટર કાર્યક્ષમતા નકશો[1].95% થી વધુઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા વિસ્તારો 50% ની નજીક છે.

બે ભાગોની વર્તમાન નુકસાનની સ્થિતિની તુલનામાંથી:

મોટર બોડી નુકશાન (>2%) વચ્ચેની રફ સરખામણીમાંઅને મોટર ઇન્વર્ટરની ખોટ(>4%), ઇન્વર્ટરનું નુકસાન પ્રમાણમાં મોટું છે.

તેથી, કારની ડ્રાઇવિંગ શ્રેણી ડ્રાઇવ મોટરના મુખ્ય ઇન્વર્ટરની કાર્યક્ષમતા સાથે વધુ સંબંધિત છે.

ત્રીજી પેઢીના પાવર સેમિકન્ડક્ટર SiC MOSFET ની પરિપક્વતા પહેલા, નવા ઉર્જા વાહનોના પાવર ઘટકો, જેમ કે ડ્રાઇવ મોટર, ઇન્વર્ટરના સ્વિચિંગ ઉપકરણ તરીકે Si IGBT નો ઉપયોગ કરે છે, અને સપોર્ટિંગ વોલ્ટેજ સ્તર મુખ્યત્વે લગભગ 650V છે.પાવર ગ્રીડ, ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ્સ અને અન્ય બિન-વપરાશ પ્રસંગો.

શક્યતાના દૃષ્ટિકોણથી, નવી ઉર્જા પેસેન્જર વાહન સૈદ્ધાંતિક રીતે 800V મોટર કંટ્રોલરના પાવર સ્વીચ તરીકે 1200V ના પ્રતિકારક વોલ્ટેજ સાથે IGBTનો ઉપયોગ કરી શકે છે અને IGBT યુગમાં 800V સિસ્ટમ વિકસાવવામાં આવશે.

ખર્ચ પ્રદર્શનના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, 800V વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ મોટર બોડીની કાર્યક્ષમતામાં મર્યાદિત સુધારો ધરાવે છે.1200V IGBT નો સતત ઉપયોગ મોટર ઇન્વર્ટરની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરતું નથી, જે મોટા ભાગના નુકસાન માટે જવાબદાર છે.તેના બદલે, તે વિકાસ ખર્ચની શ્રેણી લાવે છે.મોટાભાગની કાર કંપનીઓ પાસે IGBT યુગમાં પાવર એપ્લિકેશન નથી.800V પ્લેટફોર્મ.

SiC MOSFETs ના યુગમાં, મુખ્ય ઘટકોના જન્મને કારણે 800V સિસ્ટમ્સની કામગીરીમાં સુધારો થવા લાગ્યો.

ત્રીજી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર મટીરીયલ સિલિકોન કાર્બાઈડ પાવર ડિવાઈસના આગમન પછી, તેની ઉત્કૃષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ [2]ને કારણે તેને વ્યાપક ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે.તે ઉચ્ચ આવર્તન Si MOSFETs અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ Si IGBTs ના ફાયદાઓને જોડે છે:

• ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ આવર્તન - MHz સ્તર સુધી, ઉચ્ચ મોડ્યુલેશન સ્વતંત્રતા
• સારો વોલ્ટેજ પ્રતિકાર - 3000 kV સુધી, વ્યાપક એપ્લિકેશન દૃશ્યો
• સારી તાપમાન પ્રતિકાર - 200 ℃ ના ઊંચા તાપમાને સ્થિર રીતે ચાલી શકે છે
• નાના સંકલિત કદ - ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ તાપમાન હીટસિંકનું કદ અને વજન ઘટાડે છે
• ઉચ્ચ કાર્યકારી કાર્યક્ષમતા - SiC પાવર ઉપકરણોને અપનાવવાથી ઓછા નુકસાનને કારણે મોટર ઇન્વર્ટર જેવા પાવર ઘટકોની કાર્યક્ષમતા વધે છે.લોસ્માર્ટનીચે ઉદાહરણ તરીકે જીની.સમાન વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ હેઠળ અને મૂળભૂત રીતે સમાન રોડ પ્રતિકાર(વજન/આકાર/ટાયરની પહોળાઈમાં લગભગ કોઈ ફરક નથી),તે તમામ વિરુઇ મોટર્સ છે.IGBT ઇન્વર્ટરની સરખામણીમાં, SiC ઇન્વર્ટરની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં લગભગ 3% સુધારો થયો છે.નોંધ: ઇન્વર્ટર કાર્યક્ષમતામાં વાસ્તવિક સુધારો દરેક કંપનીની હાર્ડવેર ડિઝાઇન ક્ષમતાઓ અને સોફ્ટવેર ડેવલપમેન્ટ સાથે પણ સંબંધિત છે.

પ્રારંભિક SiC ઉત્પાદનો SiC વેફર વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા અને ચિપ પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાઓ દ્વારા મર્યાદિત હતા, અને SiC MOSFETs ની સિંગલ-ચિપ વર્તમાન-વહન ક્ષમતા Si IGBTs કરતા ઘણી ઓછી હતી.

2016 માં, જાપાનમાં એક સંશોધન ટીમે SiC ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ શક્તિની ઘનતાવાળા ઇન્વર્ટરના સફળ વિકાસની જાહેરાત કરી, અને બાદમાં પરિણામો પ્રકાશિત કર્યા (જાપાનના ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયર્સની સંસ્થાના ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક એન્જિનિયરિંગ ટ્રાન્ઝેક્શન્સ)IEEJ[3].તે સમયે ઇન્વર્ટરનું મહત્તમ આઉટપુટ 35kW હતું.

2021 માં, વર્ષ-દર-વર્ષે ટેકનોલોજીની પ્રગતિ સાથે, 1200V ના સહનશીલ વોલ્ટેજ સાથે મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદિત SiC MOSFETsની વર્તમાન વહન ક્ષમતામાં સુધારો થયો છે, અને ઉત્પાદનો કે જે 200kW કરતાં વધુની શક્તિઓને અનુકૂલિત કરી શકે છે તે જોવામાં આવ્યું છે.

આ તબક્કે, આ તકનીક વાસ્તવિક વાહનોમાં લાગુ થવાનું શરૂ થઈ ગયું છે.

એક તરફ, પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક પાવર ઉપકરણોનું પ્રદર્શન આદર્શ હોવાનું વલણ ધરાવે છે.SiC પાવર ઉપકરણોમાં IGBT કરતાં વધુ કાર્યક્ષમતા હોય છે, અને તે વોલ્ટેજનો સામનો કરવાની ક્ષમતા સાથે મેચ કરી શકે છે(1200V) ની800V પ્લેટફોર્મ, અને તાજેતરના વર્ષોમાં 200kW કરતાં વધુની પાવર ક્ષમતામાં વિકાસ થયો છે;

બીજી બાજુ, 800V ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ લાભો જોઈ શકાય છે.વોલ્ટેજનું બમણું થવાથી આખા વાહનની ચાર્જિંગ પાવરની ઉપરની મર્યાદા વધારે છે, સિસ્ટમની કોપર લોસ ઓછી છે અને મોટર ઇન્વર્ટરની પાવર ડેન્સિટી વધારે છે.(લાક્ષણિક રીતે, સમાન કદની મોટરનો ટોર્ક અને પાવર વધારે છે);

ત્રીજું એ છે કે નવા ઉર્જા બજારમાં ઇન્વોલ્યુશન વધારવું.ઉપભોક્તા બાજુએ ઉચ્ચ ક્રૂઝિંગ રેન્જ અને ઝડપી ઉર્જા ભરપાઈની શોધ, એન્ટરપ્રાઇઝ બાજુ નવા ઊર્જા બજારમાં પાવરટ્રેન તફાવતમાં તફાવત લાવવા માટે ઉત્સુક છે;

ઉપરોક્ત પરિબળો છેલ્લે છેલ્લા બે વર્ષમાં નવી ઉર્જા 800V ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ્સનું મોટા પાયે સંશોધન અને એપ્લિકેશન લાવ્યા છે.હાલમાં સૂચિબદ્ધ 800V પ્લેટફોર્મ મોડલ્સમાં Xiaopeng G9નો સમાવેશ થાય છે,પોર્શટાયકનઅને તેથી વધુ.

વધુમાં, SAIC, ક્રિપ્ટોન,કમળ, આદર્શ,તિયાનજી ઓટોમોબાઈલઅને અન્ય કાર કંપનીઓ પાસે પણ સંબંધિત 800V મોડલ બજારમાં રજૂ કરવા માટે તૈયાર છે.

03.800V સિસ્ટમ હાલમાં કયા સાહજિક લાભો લાવી શકે છે?

800V સિસ્ટમ સૈદ્ધાંતિક રીતે ઘણા ફાયદાઓની સૂચિ બનાવી શકે છે.મને લાગે છે કે વર્તમાન ગ્રાહકો માટે સૌથી વધુ સાહજિક લાભો મુખ્યત્વે નીચેના બે છે.

પ્રથમ, બેટરીની આવરદા લાંબી અને વધુ નક્કર છે, જે સૌથી સાહજિક લાભ છે.

CLTC ઓપરેટિંગ શરતો હેઠળ 100 કિલોમીટરના વીજ વપરાશના સ્તરે, 800V સિસ્ટમ દ્વારા લાવવામાં આવેલા લાભો(નીચેનું ચિત્ર Xiaopeng G9 અને વચ્ચેની સરખામણી બતાવે છેબીએમડબલયુiX3, G9 ભારે છે, શરીર વિશાળ છે, અનેટાયરવિશાળ છે, જે તમામ વીજ વપરાશ માટે પ્રતિકૂળ પરિબળો છે), રૂઢિચુસ્ત અંદાજ 5% બૂસ્ટ છે.

ઊંચી ઝડપે, 800V સિસ્ટમના ઊર્જા વપરાશમાં સુધારો વધુ સ્પષ્ટ હોવાનું કહેવાય છે.

Xiaopeng G9 ના લોન્ચ દરમિયાન, ઉત્પાદકોએ જાણીજોઈને મીડિયાને હાઇ-સ્પીડ બેટરી લાઇફ ટેસ્ટ કરવા માટે માર્ગદર્શન આપ્યું હતું.ઘણા મીડિયાએ અહેવાલ આપ્યો છે કે 800V Xiaopeng G9 એ ઉચ્ચ હાઇ-સ્પીડ બેટરી જીવન દર (હાઇ-સ્પીડ બેટરી લાઇફ/CLTC બેટરી લાઇફ*100%) હાંસલ કર્યો છે..

વાસ્તવિક ઉર્જા-બચત અસરને ફોલો-અપ માર્કેટમાંથી વધુ પુષ્ટિની જરૂર છે.

બીજું હાલના ચાર્જિંગ થાંભલાઓની ક્ષમતાઓને સંપૂર્ણ રમત આપવાનું છે.

400V પ્લેટફોર્મ મોડલ્સ, જ્યારે 120kW, 180kW ચાર્જિંગ પાઈલ્સનો સામનો કરે છે, ત્યારે ચાર્જિંગ ઝડપ લગભગ સમાન હોય છે.(પરીક્ષણ ડેટા ચેડીમાંથી આવે છે)800V પ્લેટફોર્મ મોડલ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતું ડીસી બુસ્ટ મોડ્યુલ હાલના લો-વોલ્ટેજ ચાર્જિંગ પાઈલને સીધું ચાર્જ કરી શકે છે.(200kW/750V/250A)જે ગ્રીડ પાવર દ્વારા 750V/250A ની સંપૂર્ણ શક્તિ સુધી મર્યાદિત નથી.

નોંધ: Xpeng G9 નું વાસ્તવિક સંપૂર્ણ વોલ્ટેજ એન્જિનિયરિંગની વિચારણાઓને લીધે 800V ની નીચે છે.

ઉદાહરણ તરીકે દાખલા તરીકે લઈએ તો, Xiaopeng G9 (800V પ્લેટફોર્મ) ની ચાર્જિંગ પાવરસમાન 100-ડિગ્રી બેટરી પેક સાથેલગભગ 2 ગણો છેજેકે 001નું(400V પ્લેટફોર્મ).

04.વર્તમાન 800V સિસ્ટમ એપ્લિકેશનમાં શું મુશ્કેલીઓ છે?

800V એપ્લિકેશનની સૌથી મોટી મુશ્કેલી હજુ પણ કિંમતથી અવિભાજ્ય છે.

આ ખર્ચને બે ભાગમાં વહેંચવામાં આવ્યો છે: ઘટક ખર્ચ અને વિકાસ ખર્ચ.

ચાલો ભાગોની કિંમતથી પ્રારંભ કરીએ.

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર ઉપકરણો ખર્ચાળ છે અને મોટા જથ્થામાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.સંપૂર્ણ 800V આર્કિટેક્ચર સાથે એકંદરે 1200-વોલ્ટેજ હાઇ-વોલ્ટેજ પાવર ડિવાઇસની ડિઝાઇન કરતાં વધુ ઉપયોગ કરે છે30, અને ઓછામાં ઓછા 12ડ્યુઅલ-મોટર મોડલ્સ માટે SiC.

સપ્ટેમ્બર 2021 સુધીમાં, 100-A અલગ SiC MOSFETs (650 V અને 1,200 V) ની છૂટક કિંમત લગભગ 3 ગણી છે.સમકક્ષ Si IGBT ની કિંમત.[4]

ઑક્ટોબર 11, 2022 સુધીમાં, મેં જાણ્યું કે સમાન પ્રદર્શન વિશિષ્ટતાઓ સાથે બે Infineon IGBTs અને SiC MOSFETs વચ્ચે છૂટક કિંમતમાં તફાવત લગભગ 2.5 ગણો છે..(ડેટા સ્ત્રોત Infineon સત્તાવાર વેબસાઇટ ઓક્ટોબર 11, 2022)

ઉપરોક્ત બે ડેટા સ્ત્રોતોના આધારે, તે મૂળભૂત રીતે ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે કે વર્તમાન બજાર SiC એ IGBT ના ભાવ તફાવત કરતાં લગભગ 3 ગણો છે.

બીજો વિકાસ ખર્ચ છે.

મોટાભાગના 800V-સંબંધિત ભાગોને ફરીથી ડિઝાઇન અને ચકાસવાની જરૂર હોવાથી, પરીક્ષણ વોલ્યુમ નાના પુનરાવર્તિત ઉત્પાદનો કરતા વધુ છે.

400V યુગમાં કેટલાક પરીક્ષણ સાધનો 800V ઉત્પાદનો માટે યોગ્ય રહેશે નહીં, અને નવા પરીક્ષણ સાધનો ખરીદવાની જરૂર છે.

800V નવા ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરવા માટે OEM ની પ્રથમ બેચને સામાન્ય રીતે ઘટક સપ્લાયર્સ સાથે વધુ પ્રાયોગિક વિકાસ ખર્ચ શેર કરવાની જરૂર છે.

આ તબક્કે, OEMs સમજદારી ખાતર સ્થાપિત સપ્લાયરો પાસેથી 800V ઉત્પાદનો પસંદ કરશે અને સ્થાપિત સપ્લાયર્સનો વિકાસ ખર્ચ પ્રમાણમાં વધારે હશે.

2021 માં એક OEM ના ઓટોમોબાઈલ એન્જિનિયરના અંદાજ મુજબ, સંપૂર્ણ 800V આર્કિટેક્ચર અને ડ્યુઅલ-મોટર 400kW સિસ્ટમ સાથે 400kW-સ્તરના શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક વાહનની કિંમત 400V થી 800V સુધી વધશે., અને ખર્ચ લગભગ વધશે10,000-20,000 યુઆન.

ત્રીજું 800V સિસ્ટમની ઓછી કિંમતની કામગીરી છે.

ઉદાહરણ તરીકે હોમ ચાર્જિંગ પાઇલનો ઉપયોગ કરીને શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક ગ્રાહકને 0.5 યુઆન/kWh ની ચાર્જિંગ કિંમત અને 20kWh/100kmનો પાવર વપરાશ (મધ્યમ અને મોટા EV મૉડલ્સના હાઇ-સ્પીડ ક્રૂઝ માટે લાક્ષણિક પાવર વપરાશ) ધારી લેવું., 800V સિસ્ટમની વર્તમાન વધતી કિંમતનો ઉપયોગ ગ્રાહક 10- 200,000 કિલોમીટર માટે કરી શકે છે.

વાહન જીવન ચક્રમાં કાર્યક્ષમતા સુધારણા દ્વારા બચત ઊર્જા ખર્ચ (ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ અને SiC ની કાર્યક્ષમતા સુધારણાના આધારે, લેખક અંદાજે 3-5% ની કાર્યક્ષમતાના લાભનો અંદાજ લગાવે છે)વાહનના ભાવમાં થયેલા વધારાને આવરી શકતા નથી.

800V મોડલ્સ માટે બજાર મર્યાદા પણ છે.

અર્થતંત્રની દ્રષ્ટિએ 800V પ્લેટફોર્મના ફાયદા સ્પષ્ટ નથી, તેથી તે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન B+/C-વર્ગના મૉડલ માટે યોગ્ય છે કે જે વાહનની કામગીરીની આખરી શોધ ધરાવે છે અને એક વાહનની કિંમત માટે પ્રમાણમાં અસંવેદનશીલ છે.

આ પ્રકારના વાહનનો બજાર હિસ્સો પ્રમાણમાં નાનો છે.

પેસેન્જર ફેડરેશનના ડેટાના ભંગાણ મુજબ, જાન્યુઆરીથી ઓગસ્ટ 2022 સુધી, ચીનમાં નવા ઉર્જા વાહનોના ભાવ વર્ગ વિશ્લેષણ અનુસાર, 200,000-300,000 નું વેચાણ વોલ્યુમ 22% જેટલું હતું., 300,000 થી 400,000 નું વેચાણ હિસ્સો ધરાવે છે16%, અને 400,000 થી વધુના વેચાણનો હિસ્સો છે4 %.

300,000 વાહનોની કિંમતને સીમા તરીકે લેતા, તે સમયગાળામાં જ્યારે 800V ઘટકોની કિંમતમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થતો નથી, ત્યારે 800V મોડલ બજાર હિસ્સાના આશરે 20% હિસ્સો ધરાવે છે..

ચોથું, 800V ભાગો પુરવઠા સાંકળ અપરિપક્વ છે.

800V સિસ્ટમ એપ્લિકેશન માટે મૂળ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સર્કિટ ભાગોના પુનર્વિકાસની જરૂર છે.હાઇ-વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ બેટરીઓ, ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ્સ, ચાર્જર્સ, થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ અને ભાગો, મોટા ભાગના ટાયર1 અને ટાયર 2 હજુ પણ વિકાસના તબક્કામાં છે અને મોટા પાયે ઉત્પાદન એપ્લિકેશનનો તેમને કોઈ અનુભવ નથી.OEM માટે થોડા સપ્લાયર્સ છે અને અણધાર્યા પરિબળોને કારણે પ્રમાણમાં પરિપક્વ ઉત્પાદનો બહાર આવવાની સંભાવના છે.ઉત્પાદકતા મુદ્દાઓ.

પાંચમું, 800V આફ્ટરમાર્કેટ અંડર-વેલિડેટેડ છે.

800V સિસ્ટમ ઘણા નવા વિકસિત ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરે છે (મોટર ઇન્વર્ટર, મોટર બોડી, બેટરી, ચાર્જર + DCDC, હાઇ-વોલ્ટેજ કનેક્ટર, હાઇ-વોલ્ટેજ એર કન્ડીશનર, વગેરે), અને ક્લિયરન્સ, ક્રીપેજ ડિસ્ટન્સ, ઇન્સ્યુલેશન, EMC, હીટ ડિસીપેશન વગેરેની ચકાસણી કરવી જરૂરી છે.

હાલમાં, સ્થાનિક નવી ઊર્જા બજારમાં ઉત્પાદન વિકાસ અને ચકાસણી ચક્ર ટૂંકું છે (સામાન્ય રીતે, જૂના સંયુક્ત સાહસોમાં નવા પ્રોજેક્ટ્સનું વિકાસ ચક્ર 5-6 વર્ષ છે, અને સ્થાનિક બજારમાં વર્તમાન વિકાસ ચક્ર 3 વર્ષથી ઓછું છે. ).તે જ સમયે, 800V ઉત્પાદનોનો વાસ્તવિક વાહન બજાર નિરીક્ષણ સમય અપૂરતો છે, અને અનુગામી વેચાણ પછીની સંભાવના પ્રમાણમાં ઊંચી છે..

છઠ્ઠું, 800V સિસ્ટમ ફાસ્ટ ચાર્જિંગનું પ્રાયોગિક એપ્લિકેશન મૂલ્ય વધારે નથી.

જ્યારે કાર કંપનીઓ 250kWનો પ્રચાર કરે છે,480kW (800V)હાઇ-પાવર સુપર ફાસ્ટ ચાર્જિંગ, તેઓ સામાન્ય રીતે એવા શહેરોની સંખ્યાને જાહેર કરે છે કે જ્યાં ચાર્જિંગના થાંભલાઓ નાખવામાં આવે છે, ગ્રાહકોને એવું વિચારવા માટે માર્ગદર્શન આપવાનો હેતુ છે કે તેઓ કાર ખરીદ્યા પછી કોઈપણ સમયે આ અનુભવનો આનંદ માણી શકે છે, પરંતુ વાસ્તવિકતા એટલી સારી નથી.

ત્યાં ત્રણ મુખ્ય અવરોધો છે:

Xiaopeng G9 800V હાઇ વોલ્ટેજ ફાસ્ટ ચાર્જ બ્રોશર

(1) 800V ચાર્જિંગ પાઈલ્સ ઉમેરવામાં આવશે.

હાલમાં, બજારમાં વધુ સામાન્ય ડીસી ચાર્જિંગ પાઈલ્સ 500V/750V ના મહત્તમ વોલ્ટેજ અને 250A ના મર્યાદિત પ્રવાહને સમર્થન આપે છે, જે સંપૂર્ણ રમત આપી શકતા નથી.800V સિસ્ટમની ઝડપી ચાર્જિંગ ક્ષમતા(300-400kW) .

(2) 800V સુપરચાર્જ્ડ થાંભલાઓની મહત્તમ શક્તિ પર અવરોધો છે.

Xiaopeng S4 સુપરચાર્જર લેવું (ઉચ્ચ દબાણયુક્ત પ્રવાહી ઠંડક)ઉદાહરણ તરીકે, મહત્તમ ચાર્જિંગ ક્ષમતા 480kW/670A છે.પાવર ગ્રીડ ક્ષમતાની મર્યાદાને લીધે, પ્રદર્શન સ્ટેશન માત્ર સિંગલ-વ્હીકલ ચાર્જિંગને સપોર્ટ કરે છે, જે 800V મોડલ્સની સૌથી વધુ ચાર્જિંગ શક્તિનો ઉપયોગ કરી શકે છે.પીક અવર્સ દરમિયાન, એક સાથે અનેક વાહનોના ચાર્જિંગથી પાવર ડાયવર્ઝન થશે.

પાવર સપ્લાય પ્રોફેશનલ્સના ઉદાહરણ મુજબ: પૂર્વીય દરિયાકાંઠાના વિસ્તારમાં 3,000 થી વધુ વિદ્યાર્થીઓ ધરાવતી શાળાઓ 600kVA ક્ષમતા માટે અરજી કરે છે, જે 80% કાર્યક્ષમતાના અંદાજના આધારે 480kW 800V સુપરચાર્જ્ડ પાઈલને સપોર્ટ કરી શકે છે.

(3) 800V સુપરચાર્જ્ડ પાઈલ્સની રોકાણ કિંમત વધારે છે.

આમાં ટ્રાન્સફોર્મર્સ, થાંભલાઓ, ઉર્જા સંગ્રહ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. વાસ્તવિક કિંમત સ્વેપ સ્ટેશન કરતાં વધુ હોવાનો અંદાજ છે અને મોટા પાયે જમાવટની શક્યતા ઓછી છે.

800V સુપરચાર્જિંગ એ કેક પર માત્ર આઈસિંગ છે, તો કયા પ્રકારની ચાર્જિંગ સુવિધા લેઆઉટ ચાર્જિંગ અનુભવને સુધારી શકે છે?

2022 હોલિડે હાઇ સ્પીડ ચાર્જિંગ ફીલ્ડ

05.ભવિષ્યમાં ચાર્જિંગ સુવિધાઓના લેઆઉટની કલ્પના

હાલમાં, સમગ્ર ઘરેલું ચાર્જિંગ પાઈલ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરમાં, વાહન-થી-પાઈલ ગુણોત્તર (સાર્વજનિક થાંભલાઓ + ખાનગી થાંભલાઓ સહિત)હજુ પણ લગભગ 3:1 ના સ્તરે છે(2021 ડેટા પર આધારિત).

નવા એનર્જી વાહનોના વેચાણમાં વધારો થવાથી અને ગ્રાહકોની ચાર્જિંગની ચિંતામાં રાહત સાથે, વાહન-થી-પાઇલ રેશિયો વધારવો જરૂરી છે.ચાર્જિંગ અનુભવને બહેતર બનાવવા માટે, ફાસ્ટ-ચાર્જિંગ પાઈલ્સ અને ધીમી-ચાર્જિંગ પાઈલ્સની વિવિધ વિશિષ્ટતાઓને ગંતવ્ય દૃશ્યો અને ઝડપી-ચાર્જિંગ દૃશ્યોમાં વ્યાજબી રીતે ગોઠવી શકાય છે.સુધારવા માટે, અને ખરેખર ગ્રીડ લોડને સંતુલિત કરી શકે છે.

પ્રથમ ડેસ્ટિનેશન ચાર્જિંગ છે, વધારાના રાહ સમય વિના ચાર્જિંગ:

(1) રહેણાંક પાર્કિંગની જગ્યાઓ: 7kW ની અંદર મોટી સંખ્યામાં વહેંચાયેલ અને વ્યવસ્થિત ધીમી ચાર્જિંગ પાઈલ્સ બનાવવામાં આવી છે, અને ઓઈલ વાહનોને બિન-નવી ઉર્જા પાર્કિંગ જગ્યાઓ પાર્ક કરવા માટે પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે, જે રહેવાસીઓની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકે છે, અને બિછાવેલી કિંમત છે. પ્રમાણમાં ઓછી, અને વ્યવસ્થિત નિયંત્રણ પદ્ધતિ પ્રાદેશિક પાવર ગ્રીડને ઓળંગવાનું પણ ટાળી શકે છે.ક્ષમતા

(2) શોપિંગ મોલ્સ/સિનિક સ્પોટ્સ/ઔદ્યોગિક ઉદ્યાનો/ઓફિસ બિલ્ડિંગ્સ/હોટલો અને અન્ય પાર્કિંગ લોટ: 20kW ફાસ્ટ ચાર્જિંગ પૂરક છે, અને મોટી સંખ્યામાં 7kW ધીમી ચાર્જિંગ બનાવવામાં આવી છે.વિકાસ બાજુ: ધીમી ચાર્જિંગની ઓછી કિંમત અને વિસ્તરણ ખર્ચ નથી;ઉપભોક્તા બાજુ: ટૂંકા ગાળામાં ફાસ્ટ ચાર્જિંગ પૂર્ણ ચાર્જ થઈ જાય પછી જગ્યા/મૂવિંગ કારને કબજે કરવાનું ટાળો.

બીજું ઝડપી ઊર્જા ફરી ભરવું છે, એકંદર ઉર્જા વપરાશ સમય કેવી રીતે બચાવવો:

(1) એક્સપ્રેસવે સર્વિસ એરિયા: ઝડપી ચાર્જિંગની વર્તમાન સંખ્યા જાળવી રાખો, ચાર્જિંગની ઉપલી મર્યાદાને સખત રીતે મર્યાદિત કરો (જેમ કે 90% -85% પીક), અને લાંબા અંતરના ડ્રાઇવિંગ વાહનોની ચાર્જિંગ ઝડપની ખાતરી કરો.

(2) મુખ્ય શહેરો/નગરોમાં હાઇવેના પ્રવેશદ્વારની નજીકના ગેસ સ્ટેશનો: હાઇ-પાવર ફાસ્ટ ચાર્જિંગને ગોઠવો અને ચાર્જિંગની ઉપલી મર્યાદાને સખત રીતે મર્યાદિત કરો (જેમ કે 90%-85% ટોચ પર), હાઇ-સ્પીડ સર્વિસ એરિયાના પૂરક તરીકે, શહેર/ટાઉન ગ્રાઉન્ડ ચાર્જિંગ ડિમાન્ડને રેડિયેટ કરતી વખતે, નવી ઉર્જા વપરાશકર્તાઓની માંગના લાંબા-અંતરના ડ્રાઇવિંગની નજીક.નોંધ: સામાન્ય રીતે, ગ્રાઉન્ડ ગેસ સ્ટેશન 250kVA ઇલેક્ટ્રિક ક્ષમતાથી સજ્જ હોય ​​છે, જે લગભગ એક જ સમયે બે 100kW ફાસ્ટ ચાર્જિંગ થાંભલાઓને સપોર્ટ કરી શકે છે.

(3) શહેરી ગેસ સ્ટેશન/ઓપન-એર પાર્કિંગ લોટ: ચાર્જિંગની ઉપલી મર્યાદાને મર્યાદિત કરવા માટે ઉચ્ચ-પાવર ફાસ્ટ ચાર્જિંગને ગોઠવો.હાલમાં, પેટ્રોચાઇના નવા ઉર્જા ક્ષેત્રમાં ઝડપી ચાર્જિંગ/એક્સચેન્જ સુવિધાઓ જમાવી રહી છે અને એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે ભવિષ્યમાં વધુને વધુ ગેસ સ્ટેશન ઝડપી ચાર્જિંગ પાઈલ્સથી સજ્જ હશે.

નોંધ: ગેસ સ્ટેશન/ઓપન-એર પાર્કિંગ લોટનું ભૌગોલિક સ્થાન પોતે જ રસ્તાની બાજુમાં છે અને બિલ્ડિંગની વિશેષતાઓ વધુ સ્પષ્ટ છે, જે ગ્રાહકોને ઝડપથી ખૂંટો શોધવા અને ઝડપથી સ્થળ છોડવા માટે ચાર્જ કરવા માટે અનુકૂળ છે.

06.અંતે લખો

હાલમાં, 800V સિસ્ટમ હજુ પણ ખર્ચ, ટેક્નોલોજી અને ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરમાં ઘણી મુશ્કેલીઓનો સામનો કરે છે.નવી ઉર્જા વાહન ટેકનોલોજી અને ઔદ્યોગિક પુનરાવૃત્તિની નવીનતા અને વિકાસ માટે આ મુશ્કેલીઓ એકમાત્ર રસ્તો છે.સ્ટેજ

ચાઈનીઝ કાર કંપનીઓ, તેમની ઝડપી અને કાર્યક્ષમ ઈજનેરી એપ્લિકેશન ક્ષમતાઓ સાથે, 800V સિસ્ટમની મોટી સંખ્યામાં ઝડપી એપ્લિકેશનને સાકાર કરવામાં સક્ષમ બની શકે છે અને નવા ઉર્જા વાહનોના ક્ષેત્રમાં ટેક્નોલોજીના વલણને આગળ વધારવામાં આગેવાની લે છે.

તકનીકી પ્રગતિ દ્વારા લાવવામાં આવેલા ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વાહન અનુભવનો આનંદ માણનારા ચીનના ગ્રાહકો પણ પ્રથમ હશે.તે હવે બળતણ વાહનોના યુગમાં જેવું રહ્યું નથી, જ્યારે સ્થાનિક ગ્રાહકો બહુરાષ્ટ્રીય કાર કંપનીઓ પાસેથી જૂના મોડલ, જૂની ટેક્નોલોજી અથવા ટેક્નોલોજી કાસ્ટ્રેટેડ ઉત્પાદનો ખરીદે છે.

સંદર્ભ:

[1] હોન્ડા ટેકનોલોજી સંશોધન: સ્પોર્ટ હાઇબ્રિડ i-MMD સિસ્ટમ માટે મોટર અને PCU નો વિકાસ

[2] હાન ફેન, ઝાંગ યાંક્સિયાઓ, શી હાઓ.બુસ્ટ સર્કિટ [J] માં SiC MOSFET ની એપ્લિકેશન.ઇન્ડસ્ટ્રિયલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન એન્ડ ઓટોમેશન ડિવાઇસ, 2021(000-006).

[૩] કોજી યામાગુચી, કેનશિરો કાત્સુરા, તાત્સુરો યામાદા, યુકિહિકો સાતો .70 kW/લિટર અથવા 50 kW/kg[J] ની પાવર ડેન્સિટી સાથે હાઇ પાવર ડેન્સિટી SiC-આધારિત ઇન્વર્ટર.IEEJ જર્નલ ઑફ ઇન્ડસ્ટ્રી એપ્લિકેશન્સ

[4] PGC કન્સલ્ટન્સી લેખ: SiC નો સ્ટોક લેવો, ભાગ 1: SiC ખર્ચ સ્પર્ધાત્મકતાની સમીક્ષા અને ઓછા ખર્ચ માટે રોડમેપ