Wird die Architektur von Elektrofahrzeugen auf 800 V aufgerüstet, steigen auch die Anforderungen an die Hochspannungskomponenten entsprechend an. Der Wechselrichter wird von herkömmlichen IGBTs auf MOSFETs mit Siliziumkarbid (SiC) umgestellt. Die Kosten des Wechselrichters sind nach den Batteriekomponenten der zweitgrößte Kostenfaktor. Mit dem Umstieg auf SiC steigen die Kosten nochmals deutlich an.
Für OEMs spielen bei der Anwendung von Siliziumkarbid in der Regel nicht nur die Kosten der Leistungshalbleiter eine Rolle, sondern vor allem die Kostenveränderungen des gesamten Fahrzeugs. Daher ist es wichtig, ein Gleichgewicht zwischen den durch SiC erzielbaren Kosteneinsparungen und den hohen Anschaffungskosten zu finden.
Was SiC betrifft, so war Tesla der erste, der es ausprobiert hat.
2018 ersetzte Tesla im Model 3 erstmals IGBT-Module durch Siliziumkarbid-Module. Bei gleicher Leistung sind Siliziumkarbid-Module deutlich kleiner als Siliziummodule, und die Schaltverluste werden um 75 % reduziert. Darüber hinaus kann der Einsatz von SiC-Modulen anstelle von IGBT-Modulen die Systemeffizienz um etwa 5 % steigern.
Aus Kostensicht stiegen die Austauschkosten um fast 1.500 Yuan. Aufgrund der verbesserten Fahrzeugeffizienz konnte die verbaute Batteriekapazität jedoch reduziert werden, wodurch Kosten auf der Batterieseite eingespart wurden.
Dies kann als ein hohes Wagnis für Tesla betrachtet werden. Das enorme Marktvolumen gleicht die Kosten jedoch aus. Tesla setzte zudem auf diese riskante Wette, um sich die Technologie und den Markt für 400-V-Batteriesysteme zu sichern.
Im Bereich der 800-Volt-Technologie übernahm Porsche 2019 die Führung, indem er den vollelektrischen Sportwagen Taycan mit einem 800-Volt-System ausstattete und damit einen Wettlauf um die 800-Volt-Hochvoltarchitektur von Elektrofahrzeugen auslöste.
Es hat etwas „Unangemessenes“, Kosten aus der Perspektive von Porsche zu analysieren. Schließlich konzentriert man sich dabei auf den Luxuswagen-Effekt und den Markenwert.
Technologisch gesehen handelt es sich hierbei um ein Großprojekt mit weitreichenden Auswirkungen. Beispielsweise muss bei einer Hochspannungsladung von 800 V die Spannung des Akkus entsprechend erhöht werden, da er sonst durch den hohen Ladestrom beschädigt wird. Darüber hinaus betrifft dies nicht nur das Ladesystem, sondern auch das Batteriesystem, den elektrischen Antrieb, Hochvolt-Komponenten und den Kabelbaum und beeinflusst somit Startvorgang, Fahrverhalten, Klimaanlage usw.
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Veröffentlichungsdatum: 19. März 2024
