Yn 2021, bydd gwerthiannau cerbydau trydan byd-eang yn cyfrif am 9% o gyfanswm gwerthiannau ceir teithwyr.
I hybu'r nifer hwnnw, yn ogystal â buddsoddi'n helaeth mewn tirweddau busnes newydd i gyflymu datblygiad, gweithgynhyrchu a hyrwyddo trydaneiddio, mae gwneuthurwyr ceir a chyflenwyr hefyd yn gweithio'n galed i baratoi ar gyfer y genhedlaeth nesaf o gydrannau cerbydau.
Mae enghreifftiau'n cynnwys batris cyflwr solid, moduron llif echelinol, a systemau trydanol 800-folt sy'n addo haneru amseroedd gwefru, lleihau maint a chost batri yn sylweddol, a gwella effeithlonrwydd y trên gyrru.
Hyd yn hyn, dim ond llond llaw o geir newydd sydd wedi defnyddio system 800-folt yn lle'r 400 cyffredin.
Modelau sydd â systemau 800-folt sydd eisoes ar y farchnad yw: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 a Kia EV6. Mae limwsîn Lucid Air yn defnyddio pensaernïaeth 900-folt, er bod arbenigwyr yn y diwydiant yn credu ei fod yn dechnegol yn system 800-folt.
O safbwynt cyflenwyr cydrannau cerbydau trydan, pensaernïaeth batri 800-folt fydd y dechnoleg fwyaf amlwg erbyn diwedd y 2020au, yn enwedig wrth i fwy a mwy o lwyfannau trydan pensaernïaeth 800-folt pwrpasol ddod i'r amlwg, fel E-GMP Hyundai a PPE Grŵp Volkswagen.
Darperir platfform trydan modiwlaidd E-GMP Hyundai Motor gan Vitesco Technologies, cwmni trenau pŵer a ddeilliodd o Continental AG, i ddarparu gwrthdroyddion 800-folt; mae Volkswagen Group PPE yn bensaernïaeth batri 800-folt a ddatblygwyd ar y cyd gan Audi a Porsche. Platfform cerbydau trydan modiwlaidd.
"Erbyn 2025, bydd modelau gyda systemau 800-folt yn dod yn fwy cyffredin," meddai Dirk Kesselgruber, llywydd adran trên gyrru trydan GKN, cwmni datblygu technoleg. Mae GKN hefyd yn un o sawl cyflenwr Haen 1 sy'n defnyddio'r dechnoleg, gan gyflenwi cydrannau fel echelau trydan 800-folt, gyda golwg ar gynhyrchu màs yn 2025.
Dywedodd wrth Automotive News Europe, "Rydym yn credu y bydd y system 800-folt yn dod yn brif ffrwd. Mae Hyundai hefyd wedi profi y gall fod yr un mor gystadleuol o ran pris."
Yn yr Unol Daleithiau, mae'r Hyundai IQNIQ 5 yn dechrau ar $43,650, sy'n fwy sefydlog na'r pris cyfartalog o $60,054 ar gyfer cerbydau trydan ym mis Chwefror 2022, a gall mwy o ddefnyddwyr ei dderbyn.
"800 folt yw'r cam rhesymegol nesaf yn esblygiad cerbydau trydan pur," meddai Alexander Reich, pennaeth electroneg pŵer arloesol yn Vitesco, mewn cyfweliad.
Yn ogystal â chyflenwi gwrthdroyddion 800-folt ar gyfer platfform trydan modiwlaidd E-GMP Hyundai, mae Vitesco wedi sicrhau contractau mawr eraill, gan gynnwys gwrthdroyddion ar gyfer gwneuthurwr ceir mawr yng Ngogledd America a dau gerbyd trydan blaenllaw yn Tsieina a Japan. Y cyflenwr sy'n darparu'r modur.
Mae'r segment systemau trydanol 800-folt yn tyfu'n gyflymach nag a ddisgwyliwyd ychydig flynyddoedd yn ôl, ac mae cwsmeriaid yn tyfu'n gryfach, meddai Harry Husted, prif swyddog technoleg yn y cyflenwr rhannau auto o'r Unol Daleithiau BorgWarner, drwy e-bost. Mae'r cyflenwr hefyd wedi ennill rhai archebion, gan gynnwys modiwl gyrru integredig ar gyfer brand moethus Tsieineaidd.
1. Pam mai 800 folt yw'r "cam nesaf rhesymegol"?
Beth yw uchafbwyntiau'r system 800-folt o'i gymharu â'r system 400-folt bresennol?
Yn gyntaf, gallant ddarparu'r un pŵer ar gerrynt is. Cynyddu amser gwefru 50% gyda'r un maint batri.
O ganlyniad, gellir gwneud y batri, y gydran drutaf mewn cerbyd trydan, yn llai, gan gynyddu effeithlonrwydd wrth leihau'r pwysau cyffredinol.
Dywedodd Otmar Scharrer, uwch is-lywydd technoleg trenau pŵer trydan yn ZF: "Nid yw cost cerbydau trydan eto ar yr un lefel â cherbydau gasoline, a byddai batri llai yn ateb da. Hefyd, nid yw cael batri mawr iawn mewn model cryno prif ffrwd fel yr Ioniq 5 yn gwneud synnwyr ynddo'i hun."
"Drwy ddyblu'r foltedd a'r un cerrynt, gall y car gael dwywaith cymaint o ynni," meddai Reich. "Os yw'r amser gwefru yn ddigon cyflym, efallai na fydd angen i'r car trydan dreulio amser yn mynd ar drywydd ystod o 1,000 cilomedr."
Yn ail, oherwydd bod folteddau uwch yn darparu'r un pŵer gyda llai o gerrynt, gellir gwneud ceblau a gwifrau'n llai ac yn ysgafnach hefyd, gan leihau'r defnydd o gopr drud a thrwm.
Bydd colli ynni hefyd yn cael ei leihau yn unol â hynny, gan arwain at well dygnwch a pherfformiad modur gwell. Ac nid oes angen system rheoli thermol gymhleth i sicrhau bod y batri yn gweithredu ar y tymheredd gorau posibl.
Yn olaf, pan gaiff ei baru â thechnoleg microsglodion silicon carbid sy'n dod i'r amlwg, gall y system 800-folt gynyddu effeithlonrwydd y trenau pŵer hyd at 5 y cant. Ychydig iawn o ynni y mae'r sglodion hwn yn ei golli wrth newid ac mae'n arbennig o effeithiol ar gyfer brecio adfywiol.
Gan fod y sglodion silicon carbid newydd yn defnyddio llai o silicon pur, gallai'r gost fod yn is a gellir cyflenwi mwy o sglodion i'r diwydiant modurol, meddai cyflenwyr. Gan fod diwydiannau eraill yn tueddu i ddefnyddio sglodion silicon yn unig, maent yn cystadlu â gwneuthurwyr modurol ar y llinell gynhyrchu lled-ddargludyddion.
"I gloi, mae datblygu systemau 800-folt yn hanfodol," meddai Kessel Gruber o GKN.
2. Cynllun rhwydwaith gorsafoedd gwefru 800-folt
Dyma gwestiwn arall: Mae'r rhan fwyaf o'r gorsafoedd gwefru presennol yn seiliedig ar y system 400-folt, oes mantais wirioneddol i geir sy'n defnyddio'r system 800-folt?
Yr ateb a roddir gan arbenigwyr yn y diwydiant yw: ydy. Er bod angen seilwaith gwefru 800 folt ar y cerbyd.
"Mae'r rhan fwyaf o'r seilwaith gwefru cyflym DC presennol ar gyfer cerbydau 400-folt," meddai Hursted. "I gyflawni gwefru cyflym 800-folt, mae angen y genhedlaeth ddiweddaraf o wefrwyr cyflym DC foltedd uchel, pŵer uchel arnom."
Nid yw hynny'n broblem ar gyfer gwefru cartref, ond hyd yn hyn mae'r rhwydweithiau gwefru cyhoeddus cyflymaf yn yr Unol Daleithiau yn gyfyngedig. Mae Reich yn credu bod y broblem hyd yn oed yn anoddach ar gyfer gorsafoedd gwefru priffyrdd.
Yn Ewrop, fodd bynnag, mae rhwydweithiau gwefru system 800-folt ar gynnydd, ac mae gan Ionity nifer o bwyntiau gwefru priffyrdd 800-folt, 350-cilowat ledled Ewrop.
Mae Ionity EU yn brosiect partneriaeth aml-wneuthurwr ceir ar gyfer rhwydwaith o orsafoedd gwefru pŵer uchel ar gyfer cerbydau trydan, a sefydlwyd gan y BMW Group, Daimler AG, Ford Motor a Volkswagen. Yn 2020, ymunodd Hyundai Motor fel y pumed cyfranddaliwr mwyaf.
"Mae gwefrydd 800-folt, 350-cilowat yn golygu amser gwefru 100-cilometr o 5-7 munud," meddai Schaller o ZF. "Dim ond cwpan o goffi yw hynny."
"Mae hon yn dechnoleg wirioneddol arloesol. Bydd hefyd yn helpu'r diwydiant modurol i argyhoeddi mwy o bobl i gofleidio cerbydau trydan."
Yn ôl adroddiad diweddar gan Porsche, mae'n cymryd tua 80 munud i ychwanegu 250 milltir o gyrhaeddiad mewn gorsaf bŵer 50kW, 400V nodweddiadol; 40 munud os yw'n 100kW; os yw'n oeri'r plwg gwefru (costau, pwysau a chymhlethdod), a all leihau'r amser ymhellach i 30 munud.
"Felly, yn yr ymgais i gyflawni gwefru cyflymach, mae newid i folteddau uwch yn anochel," daeth yr adroddiad i'r casgliad. Mae Porsche yn credu, gyda foltedd gwefru o 800 folt, y byddai'r amser yn gostwng i tua 15 munud.
Ail-wefru mor hawdd a chyflym â thanwydd-lenwi - mae siawns dda y bydd yn digwydd.
3. Arloeswyr mewn diwydiannau ceidwadol
Os yw technoleg 800-folt mor dda mewn gwirionedd, mae'n werth gofyn pam, ac eithrio'r modelau uchod, mae bron pob cerbyd trydan yn dal i fod yn seiliedig ar systemau 400-folt, hyd yn oed arweinwyr y farchnad Tesla a Volkswagen.
Mae Schaller ac arbenigwyr eraill yn priodoli'r rhesymau i "gyfleustra" a "bod yn gyntaf yn y diwydiant".
Mae tŷ nodweddiadol yn defnyddio 380 folt o AC tair cam (mae'r gyfradd foltedd mewn gwirionedd yn ystod, nid gwerth sefydlog), felly pan ddechreuodd gwneuthurwyr ceir gyflwyno hybridau plygio-i-mewn a cherbydau trydan pur, roedd y seilwaith gwefru eisoes yno. Ac adeiladwyd y don gyntaf o gerbydau trydan ar gydrannau a ddatblygwyd ar gyfer hybridau plygio-i-mewn, a oedd yn seiliedig ar systemau 400-folt.
"Pan fydd pawb ar 400 folt, mae'n golygu mai dyna'r lefel foltedd sydd ar gael yn y seilwaith ym mhobman," meddai Schaller. "Dyma'r mwyaf cyfleus, mae ar gael ar unwaith. Felly dydy pobl ddim yn meddwl gormod. Penderfynu ar unwaith."
Mae Kessel Gruber yn rhoi clod i Porsche fel arloeswr y system 800-folt oherwydd ei bod yn canolbwyntio mwy ar berfformiad nag ymarferoldeb.
Mae Porsche yn meiddio ailystyried yr hyn y mae'r diwydiant wedi'i gario drosodd o'r gorffennol. Mae'n gofyn iddo'i hun: "Ai dyma'r ateb gorau mewn gwirionedd?" "A allwn ni ei ddylunio o'r dechrau?" Dyna harddwch bod yn wneuthurwr ceir perfformiad uchel.
Mae arbenigwyr yn y diwydiant wedi cytuno mai dim ond mater o amser yw hi cyn i fwy o gerbydau trydan 800-folt daro'r farchnad.
Nid oes llawer o heriau technegol, ond mae angen datblygu a dilysu rhannau; gall cost fod yn broblem, ond gyda graddfa, celloedd llai a llai o gopr, bydd cost isel yn dod yn fuan.
Mae Volvo, Polestar, Stellantis a General Motors eisoes wedi datgan y bydd modelau yn y dyfodol yn defnyddio'r dechnoleg.
Mae Grŵp Volkswagen yn bwriadu lansio amrywiaeth o geir ar ei blatfform PPE 800-folt, gan gynnwys Macan newydd a wagen orsaf yn seiliedig ar y cysyniad A6 Avant E-tron newydd.
Mae nifer o wneuthurwyr ceir Tsieineaidd hefyd wedi cyhoeddi symudiad i bensaernïaeth 800-folt, gan gynnwys Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD a Lotus sy'n eiddo i Geely.
"Gyda'r Taycan a'r E-tron GT, mae gennych gerbyd gyda pherfformiad sy'n arwain y dosbarth. Mae'r Ioniq 5 yn brawf bod car teulu fforddiadwy yn bosibl," daeth Kessel Gruber i'r casgliad. "Os gall yr ychydig geir hyn ei wneud, yna gall pob car ei wneud."
Amser postio: 19 Ebrill 2022