800-voltna tehnologija – Porscheova vizija postaje standard

Do nedavno smo električne automobile uglavnom razlikovali po dosegu ili načinu izrade dok su neke stvari bile gotovo uniformne. Primjerice njihov visokonaponski sustav gotovo uvijek bi se kretao oko 400 volti. Stoga se upravo ta razina napona s godinama etablirala kao svojevrsni standard u branši. I takav je sustav vrijednosti imao svojih prednosti budući da su se baterije, upravljačka elektronika, e-motori i uređaji za punjenje magli svesti na zajedničku razinu napona što je u konačnici omogućilo da se koriste i međusobno miješaju brojne komponente različitih proizvođača i dobavljača.

No jednako je pozitivno da novi standard postaje 800-voltna tehnologija. Nju je prvi na tržište donio Porscheov luksuzni sportaš Taycan, a slijedio ga je sestrinski Audi e-tron GT. U međuvremenu se ova tehnologija spustila i u klasu ispod pa je u srednjem segmentu zastupaju modeli kao što su Kia EV6 ili Hyundai Ioniq 5. U Kini u igru ulazi čak i kompaktna klasa s modelom BYD Dolphin postavljenim na 800-voltnu platformu i s motorom snage 70 kW.

Zanimljivo je da pri tom u prvom planu nisu tehnološki ekstremi uobičajeni za Porsche automobile već je riječ o boljoj svakodnevnoj iskoristivosti i većoj učinkovitosti. A upravo tako nešto nudi 800-voltna tehnologija. Jer uvijek kada struja prolazi kroz neki električni vodič kao što je kabel, nastaju ohmski otpori u vidu toplinskih gubitaka. Kako bi se to reduciralo koriste se ili deblji kablovi ili se može povećati napon. Gornja ilustracija zorno prikazuje koliki su gubitci kod punjača pri 400 i pri 800 volta. Kada govorimo o snazi punjenja od 200 kW tada nastaju gubici od 21 ili 85 watta po metru dužnom kabela.

Veća učinkovitost i kod automobila ima svojih prednosti. 800 volta omogućuje da kablovi kojima se povezuju baterije, motor i ostale komponente budu tanji što ostavlja dodatni prostor, štedi na masi, ali i na uporabi bakra. Dodatno, na račun manjih toplinskih gubitaka manja je i toplina što za posljedicu ostavlja prostor za manji rashladni sustav. Na kraju, takve je kabele potrebno zaštititi i s debljom izolacijom. Visoki napon s druge strane donosi prednosti kod punjenja, posebno kada govorimo o ekstremnim brzinama punjenja. High-Power-Charger kakve obično nalazimo na autocestama ili na posebnim pozicijama mogu isporučivati struju i do 500 ampera.

Kod 400 volta moguća je maksimalna snaga punjenja od 200 kW dok je kod 800 volti ta snaga dvostruko veća – do 400 kW. Iako tu često govorimo samo o teoretskim vrijednostima. Naime, većina 400-voltnih e-automobila je daleko od 200 kW snage punjenja. Često se već i 100 kW pokazuje kao gornja granica. U praksi nije rijetko da su punjač i baterija namješteni upravo do tih granica. To posljedično vrijedi i za 800-voltnu tehnologiju pa primjerice umjesto predviđenih 350 kW snaga punjenja iznosi u praksi maksimalno 270 kW. No, to u konačnici nimalo ne mijenja činjenicu da 800-voltni sustavi donosi mnoge prednosti svojim vlasnicima.

Usporedba gubitaka prilikom brzog punjenja s 400 i 800 volti

Kako bi se postigla snaga punjenja od 200 kW, u slučaju 400-voltnog sustava potrebna je jakost struje od 500 ampera. S druge strane, kod 800 volti dovoljno je samo 250 ampera. Uz to kod kablova s identičnim presjekom postoje velike razlike u gubicima – po dužnom metru kabla oni iznose 85 vata ili samo 21 vat. Kod 800 volti tako je moguće poslužiti se tanjim i posljedično lakšim kablovima koji su jednako snažno izolirani kako bi se nosili s višim naponima. Proizvođači elektro automobila moraju samo prilagoditi i pogonske komponente na 800 volti.