W jaki sposób innowacyjne przewody po cichu napędzają rozwój elektromobilności

Głównym powodem niechęci klientów ze Stanów Zjednoczonych do kupowania samochodów elektrycznych jest ich obawa o zasięg. Przeprowadzone niedawno badanie wykazało, że 58% kierowców boi się, że wyczerpie im się akumulator, zanim będą mogli go naładować, a 49% z nich uważa, że sieć stacji ładowania jest zbyt rzadka.

Producenci pojazdów wychodzą naprzeciw tym obawom w dwojaki sposób: tworząc akumulatory które są większe, dzięki czemu pozwalają na wydłużenie zasięgu, oraz mocniejsze, które szybciej się ładuje. Oba te podejścia wiążą się jednak z pewnymi wyzwaniami. Akumulatorów nie można powiększać w nieskończoność, ponieważ przy pewnej wielkości stają się zbyt drogie i zbyt ciężkie.

Skonstruowanie mocniejszych akumulatorów niż te dostępne obecnie na rynku nie jest takie proste. Mocniejsze akumulatory musiałyby mieć grubsze przewody, aby mogły wytrzymać większe natężenie prądu, a miejsca na zestaw akumulatorów nigdy nie jest zbyt dużo.

W jednym i drugim przypadku kluczowe jest zatem zwolnienie na tyle dużej ilości miejsca w zestawie akumulatorów i poza nim, aby zmieściły się większe akumulatory, wraz z innymi elementami, elektroniką i osprzętem. Warunkiem zwolnienia miejsca jest przeanalizowanie tego, jak producenci pojazdów projektują i wykorzystują każdy element w swojej architekturze, zaczynając od okablowania.

Nieoczekiwany bohater: okablowanie niskiego napięcia

Tradycyjne okablowanie nie kojarzy się powszechnie z innowacjami w elektromobilności, ale to właśnie postępy w tej dziedzinie mają duży wpływ na jej rozwój, ponieważ zapewniają one producentom pojazdów dwie rzeczy, na których zależy im najbardziej: mniejszą masę i więcej przestrzeni.

Inżynierowie systemów w Aptiv wiedzą, w jaki sposób zminimalizować liczbę kabli i zgrzewów oraz jak maksymalnie skrócić długość przewodów dzięki precyzyjnej optymalizacji systemu dystrybucji energii i zastosowaniu nowych technologii. Przyjrzyjmy się na przykład najnowszym innowacjom Aptiv związanym z okablowaniem aluminiowym. Nagrodzona w konkursie PACE metoda selektywnego powlekania metalu umożliwia zastąpienie przewodów miedzianych lżejszym okablowaniem aluminiowym. Zmiana ta może przynieść olbrzymie korzyści producentom pojazdów. Jak duże? Jednemu ze znanych producentów samochodów elektrycznych, dzięki naszym kablom aluminiowym udało się zmniejszyć masę przewodów o 10% i pozbyć się 150 metrów okablowania w modelu z 2017r. Inny producent pojazdów odchudził swoją popularną ciężarówkę z 2018r. o 11 kilogramów i 400 metrów okablowania. U jeszcze innego klienta optymalizacja dokonana przez Aptiv przyniosła skrócenie okablowania o 300 metrów i zmniejszenie masy systemu dystrybucji energii w platformie SUV z 2018r. o 15%.

Te liczby nie są przypadkowe. Aptiv oferuje producentom pojazdów narzędzie Velocity Tool Suite do wirtualnego modelowania, które pozwala sprawdzić, jak małe mogą być elementy, aby zapewnić osiągi, niezawodność i moc pojazdu na wymaganym poziomie. W ten sposób można także optymalizować grubość przewodów w całym pojeździe. Usunięcie każdego grama i centymetra okablowania przyczynia się do zwiększenia zasięgu pojazdu elektrycznego.

Nowy świat szynoprzewodów

Inny sposób na wygospodarowanie większej przestrzeni i zmniejszenie masy? Zastąpienie przewodów o przekroju okrągłym przewodami płaskimi. Tutaj do gry wchodzą szynoprzewody. Jak sama nazwa wskazuje, jest to skrzyżowanie przewodu z szyną. Są to spłaszczone przewody, które stają się obecnie integralną częścią architektury pojazdów elektrycznych i mogą przewodzić nawet największe prądy w danym systemie.

O ile obecnie zwykły zestaw akumulatorów zawiera niespełna dwa tuziny szynoprzewodów, to będzie ich przybywało w miarę, jak akumulatory będą stawały się coraz większe i mocniejsze, a także będzie w nich coraz mniej miejsca.

Ponieważ te mocniejsze akumulatory będą tylko na tyle dobre, na ile będzie można je szybko ładować, wkrótce innowacyjne szynoprzewody Aptiv pojawią się także poza zestawem akumulatorów i posłużą do prowadzenia większej mocy z gniazd ładowania do akumulatorów oraz od akumulatorów do silników. 

Tylko jeden z elementów systemu EV

Oczywiście przewody niskiego i wysokiego napięcia to nie jedyne dziedziny, w których innowacje sprzyjają rozwojowi elektromobilności na całym świecie. Taki sam postęp zachodzi (i musi zachodzić) w każdym aspekcie procesu produkcji pojazdów elektrycznych.

Posiadana przez Aptiv wiedza w zakresie systemów dystrybucji energii niskiego i wysokiego napięcia wspomaga każdy inny aspekt tego procesu i napędza ten postęp. Dzięki temu producenci pojazdów są w stanie znaleźć miejsce na większe i mocniejsze akumulatory oraz sprawić, by użytkownicy nie musieli się już martwić o zasięg.