2010년 양산 전기차 1세대가 오기 시작했을 때 완성차 업체들이 일부러 전기차를 훼손하고 있다는 느낌을 받았습니다.
당시 대부분의 기존 자동차 제조업체는 전기 자동차에 에너지 밀도가 낮고 수명이 짧은 LMO 배터리 셀을 사용하기로 결정했습니다. 코발트가 없는 배터리 셀의 가장 큰 장점은 저렴한 가격이었지만 전기 자동차는 가솔린 배터리보다 3배 높은 가격으로 판매되고 있었습니다. Tesla만이 고에너지 밀도 배터리 셀을 사용했는데, 당시에는 주로 노트북용으로 제작된 NCA 원통형 셀 형태로 제공되었습니다.
오늘로 빠르게 넘어가면 이제 레거시 자동차 제조업체가 실제로 우수한 전기 자동차를 생산하지만 이미 훨씬 더 좋을 수 있습니다.
이 기사에서는 곧 전기 자동차를 더욱 향상시킬 이미 존재하는 몇 가지 기술을 요약하겠습니다.
800볼트 시스템
BYD e-플랫폼 3.0
800-v 시스템은 특히 탄화규소(SiC) 반도체 전력 전자 장치와 결합할 때 전기 파워트레인을 크게 개선하여 더 효율적이고 더 작고 더 가볍고 저렴하게 만듭니다.
포르쉐, 현대, 기아차는 이미 일반적인 400볼트 대신 800볼트 전기 시스템을 갖춘 전기 자동차를 생산하고 있습니다. 그러나 BYD는 곧 출시될 BYD EA1과 함께 저렴한 전기 자동차에 이 기술을 사용할 수 있는 최초의 자동차 제조업체가 될 것입니다.
800볼트 시스템이 일반적인 400볼트보다 나은 이유는 무엇입니까?
<블록 인용>
800볼트 배터리 구동 차량에 대한 연구의 최신 결과는 이것이 더 작고 가벼우며 더 환경 친화적인 모터로 이어질 수 있음을 보여줍니다. . 이러한 파워트레인을 사용하는 자동차는 한 번 충전으로 더 빨리 충전되고 더 멀리 이동할 수 있습니다.
이러한 장점 중 하나는 800볼트 전기 시스템이 전력을 더 많이 보유할 수 있다는 것입니다. 이는 일반적으로 충전 과정에서 발생하는 열로 인해 손실됩니다. 더 높은 전압 시스템은 배터리를 충전할 때 더 낮은 전류를 사용할 수 있게 하여 과열을 줄이고 시스템에서 더 나은 전력 유지를 허용합니다. 이 힘은 더 긴 주행 거리에 사용할 수 있습니다.
더 높은 전압 시스템은 또한 많은 주요 중량 및 질량 절감 이점을 제공합니다. 구리의 감소는 이들 중 하나입니다. 전기 모터는 건설 중인 연소 엔진보다 훨씬 간단하며 핵심에는 배터리의 전기에 의해 생성된 회전 자기장에 응답하여 회전하는 로터가 있습니다. 이를 달성하기 위해 전기 시스템은 종종 연소 엔진에서 발견되는 구리 양의 최대 4배를 사용합니다. 더 높은 전압 시스템을 사용하면 모터에 사용되는 구리의 양이 크게 줄어들 수 있습니다.
800볼트 시스템은 모터의 무게를 줄이는 것 외에도 질량을 줄이는 추가 이점이 있습니다. 더 높은 전압은 모터가 20,000rpm의 속도로 작동할 수 있게 하므로 400볼트 형제의 두 배 이상이므로 더 나은 전력 밀도를 갖습니다. 이것은 높은 토크가 아닌 이 속도로 전력을 기계적 전력으로 변환한다는 것을 의미합니다. Bitsche는 "일반적으로 모터 크기는 토크 성능으로 정의됩니다. 즉, 방정식에서 토크를 제거하면 모터를 훨씬 더 작게 만들 수 있습니다. 실제로 더 작은 고속 모터의 무게는 25kg에 불과할 수 있습니다. , 결과적으로 차량의 전체 무게를 줄여 한 번 충전으로 훨씬 더 멀리 이동할 수 있습니다.
800볼트 시스템으로 전환:모터 출력을 높이는 것이 더 나은 전기 자동차의 핵심이 될 수 있는 이유
요약하자면, 800볼트 시스템을 사용하면 전기 자동차는 더 효율적이고 가볍고 작고 저렴한 파워트레인이 될 것입니다.
실리콘 양극
Enevate 실리콘이 지배적인 양극 배터리 충전 차트
지난 몇 년 동안 배터리 기술은 대부분 음극을 개선하여 발전한 반면 양극은 거의 동일하게 유지되었습니다. 그러나 배터리 기술의 다음 큰 발전은 흑연 양극을 실리콘으로 곧 대체하면서 일어날 것입니다.
실리콘 양극이 있는 배터리 셀은 흑연 배터리보다 에너지 및 전력 밀도가 높습니다. 이 배터리 기술은 800볼트 시스템과 함께 사용됩니다. 두 시스템 모두 전기 자동차가 매우 빠른 충전 속도를 달성하는 데 필요하기 때문입니다.
또한 실리콘 양극은 Guoxuan이 이미 시연한 바와 같이 LFP(LiFePO4)와 같은 무코발트 음극이 있는 배터리 셀에도 사용할 수 있습니다.
요약하면, 실리콘 양극을 사용하면 배터리 셀이 용량을 늘리고 충전 시간을 줄일 수 있습니다.
무코발트 배터리
Tesla의 배터리 화학 비교
곧 코발트가 없는 배터리가 LFP 또는 LNMO 음극을 사용하는 전기 자동차의 표준이 될 것입니다. NCM 90, NCA 91 또는 NCMA와 같은 더 고가의 니켈 함량이 높은 화학 제품은 최대한의 범위를 확보하는 것이 중요한 일부 틈새 시장으로 분류됩니다.
무코발트 배터리 덕분에 전기 자동차는 마침내 가격과 가용성 면에서 ICE(내연 기관)와 경쟁할 수 있게 되었습니다.
CTP 배터리 팩
BYD 배터리 팩 진화
CTP(cell-to-pack) 배터리는 모듈이 없으며 LFP(LiFePO4)와 같은 안전한 코발트가 없는 배터리 셀과 함께 사용됩니다.
대부분의 배터리 팩에서 모듈을 사용하면 하나 이상의 NCM/NCA 배터리 셀이 타거나 폭발하는 경우 금속 방화벽 역할을 하여 안전성이 향상되지만 LFP 배터리 셀과 함께 사용하면 이러한 초안전 배터리 셀이 작동하지 않기 때문에 아무 소용이 없습니다. t 불이 붙거나 구멍이 뚫려도 폭발합니다.
좋은 CTP 배터리의 한 예는 VCTP(체적 셀 대 팩) 및 GCTP(중량 측정 셀 대 팩) 비율이 높은 인기 있는 BYD 블레이드 배터리입니다. 즉, 배터리 팩에서 실제로 에너지(배터리 셀)를 저장하는 활성 물질은 배터리 셀을 보호하고 조립하는 역할만 하는 수동 물질보다 부피와 무게 면에서 비례하여 더 높습니다.
모듈을 제거하면 배터리 팩의 VCTP 비율을 40%에서 60%로 높일 수 있습니다. CTP를 사용하면 배터리가 더 간단하고 가볍고 작아지고 저렴해집니다.
태양광 지붕
현대 아이오닉 5
태양광 지붕이 있는 전기 자동차는 생각할 필요도 없습니다. 특히 태양 전지가 더 효율적이고 매우 저렴해지면서 더욱 그렇습니다.
일부 상황에서는 전기 자동차의 300W 태양광 패널 지붕이 하루에 약 2kWh의 배터리를 추가할 수 있으며 추가로 10-15km를 주행하기에 충분합니다.
V2G 및 V2L
V2L 기능을 갖춘 기아 EV6
솔라 루프, V2G(차량 대 그리드) 및 V2L(차량 대 부하)은 곧 EV의 표준이 될 몇 가지 기술입니다. 전기 자동차를 태양 에너지로 충전할 수 있는 대형 모바일 보조 배터리로 사용할 수 있다는 것이 얼마나 멋진 일입니까?
<블록 인용>
EV6는 일상 생활이나 여가 활동에 편리한 휴대용 전기 공급 장치로 작동하는 V2L(Vehicle-to-Load) 기능을 갖추고 있습니다.
가정의 비상 전원으로 사용할 수 있습니다. 실제로 EV6는 최대 3.6kW의 전력을 공급하며 야외 활동을 즐길 때 휴대용 발전기로도 사용할 수 있습니다.
기아 EV6 월드 프리미어
대형 모바일 파워 뱅크가 유용할 수 있는 몇 가지 예:
공기 역학적 개선 사항
죽음의 계곡의 라이트이어 원
배터리 용량을 추가하거나 효율성을 높여 전기 자동차의 주행 거리를 늘릴 수 있습니다.
예를 들어 Tesla는 최근 Model S의 배터리 용량을 줄였지만 전반적인 효율성을 개선하여 여전히 주행 거리를 늘릴 수 있었습니다.
파워트레인을 개선하거나 차량의 무게를 줄이는 것이 전기차의 전반적인 효율성을 높이는 유효한 방법이지만 공기 역학의 개선은 투자 수익(ROI)이 가장 높습니다. 전기 파워트레인은 이미 매우 효율적이며 회생 제동 덕분에 무게를 줄이는 것이 전기 자동차의 공기 역학을 개선하는 것만큼 중요하지 않습니다.
모든 전기 자동차가 위 이미지에서 볼 수 있듯이 Lightyear One만큼 공기 역학을 진지하게 받아들일 필요는 없지만 대부분의 전기 자동차에는 여전히 개선의 여지가 많습니다. 현재 볼보 전기차를 보면 무슨 말인지 알 수 있습니다...
차량 자체의 디자인 외에도 전기 자동차의 공기 역학을 개선할 수 있는 저렴하고 쉬운 방법이 많이 있습니다. 아래에서 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.
무선 충전
무선 충전은 자율 전기 자동차에 필수적일 뿐만 아니라 공공 충전 인프라의 사용을 보다 안전하고 편리하게 만들어 줄 것입니다. 더 이상 전기차를 싫어하는 원시인이 충전 포트나 케이블을 파손하는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
<블록 인용>
자율 전기 자동차는 개인 이동성의 미래입니다. 하지만 운전자가 없는 상황에서 누가 차량에 연결하여 충전할까요? 대답은 명확합니다. 플러그도 없고 전선도 없습니다. WiTricity 기술을 사용하여 무선으로 자동으로 주차하고 충전합니다.
— Alex Gruzen, WiTricity CEO
오늘은 끝났습니다. 이미 존재하고 전기 자동차를 더 좋게 만들 잠재력이 있는 몇 가지 기술입니다.
아직 위에 나열된 모든 기술을 갖춘 전기 자동차는 없지만 다가오는 BYD EA1은 차세대 전기 자동차가 어떤 모습이어야 하는지를 보여주고 게임 체인저가 될 가장 큰 잠재력을 가지고 있다고 생각합니다. CTP 코발트가 없는 배터리와 성능 저하 없이 빠른 충전 속도를 제공하는 효율적인 800볼트 시스템이 탑재됩니다.
BYD EA1 스파이샷
내가 잊은 게 있니? 차세대 전기차에 대해 어떻게 예상하십니까? 오늘날의 전기 자동차는 어떻게 더 좋아질 수 있습니까?
