2025
Масовите електрически модели работят под напрежение 400 волта, а някои от най-новите модели на ток използват 800-волтова система. Но тази тенденция би могла да бъде прекъсната: ще ви запознаем с недостатъците на 800-волтовата технология.
Все по-високо и по-високо напрежение: волтажът в електромобилите се увеличава, защото напрежението на задвижващата система се вдига. Само преди няколко години 400 волта се смятаха за връх. Сега обаче напрежението се вдига двойно: някои производители – Mercedes с CLA, BMW с iX3 – вече използват 800-волтова система. Дори 1000 волта не са проблем, както доказват BYD и Lucid.
Все по-високото напрежение носи някои значителни предимства: тъй като това позволява напречното сечение на кабелите да стане по-малко, което намалява теглото и пести място. Освен това зареждането е по-бързо и без сериозни загуби. Защото при една и съща изходна мощност, термичното напрежение върху кабелите и компонентите е по-ниско, когато напрежението се увеличи. Дали тогава бъдещето на електрическата мобилност се крие във все по-високото напрежение?
По-високи разходи за обезопасяване и охлаждане
Всъщност 800 волта не са най-доброто решение за всички електромобили – най-вече заради цената: високото напрежение изисква и по-скъпа изолация за предотвратяване на токови удари. Това поставя по-високи изисквания към материалите, изработката и изискванията за безопасност – и прави крайния продукт по-скъп, т.е. няма как да проработи в бюджетните електромобили.
Технологиите за високо напрежение може бързо да достигнат до границите на възможностите си поради ограниченото пространство – особено при малките автомобили: тъй като една клетка е с напрежение от 3,6 до 4,2 волта, за постигането на системно напрежение 800 волта би следвало около 200 клетки да бъдат свързани последователно – а за 1000 волта, дори 250. Малките автомобили често не могат да предложат необходимото за такъв голям брой клетки място.
Малките батерии достигат границите на физическите възможности
Освен това за момента малките батерии не могат да се справят с много високата мощност на зареждане, тъй като топлината, която трябва да отведат, е твърде сериозна за тях. Тук се намесва т.нар. показател C-rate, който, наред с други неща, определя колко бързо може да се зарежда батерията. 1C означава, че батерията може да бъде заредена или изтощена напълно в рамките на един час. Съвременните LFP-батерии в момента постигат 2C, което означава 30 минути за пълно зареждане/разреждане.
Ако малка батерия с капацитет 40 кВтч бъде заредена с мощност 350 кВтч, C-rate щеше да бъде 8,75. Теоретично тогава времето за зареждане би било под седем минути – но дори със съвременната химия на батериите такъв бърз йонен обмен в момента не е постижим. Това означава също, че все по-мощните бързи зарядни устройства не са полза за редица (малки) електромобили.
CCS позволява до 400 кВт при зареждане
Друго ограничение поставя и стандартната технология за бързо зареждане CCS: тя поддържа само до 500 ампера. Теоретично с 800-волтова система това позволява мощност на зареждане до 400 кВт.
Но дори и при по-големи батерии, скоростта на зареждане достига техническите си граници. Например, дори най-мощният VW ID.3 до момента – GTX Performance с 326 к.с. и батерия с капацитет 79 кВтч, постига мощност на зареждане само 185 кВт. Това позволява C-rate малко над 2C (под 30 минути).
Иновация на BYD е 1000-волтовата батерия, която скоро ще се използва за луксозните модели Tang L и Han L (L означава дългата база), предлагани в Китай. Производителят обяви, че батерията ще може да се зарежда или разрежда за 12 минути – което съответства на C-rate 5C. В момента по-бързо зареждане не може да бъде постигнато.
Развитието на технологиите към момента ограничава и скоростта на зареждане от страна на батерията. Разбира се, техниката ще еволюира – и батериите на утрешния ден вероятно ще се нуждаят от по-малко място за същата производителност. Това би трябвало да позволи и по-високи стойности на C-Rate.
