제조업체와 자동차 소유주 모두 "5분 충전으로 200km 주행"이라는 효과를 꿈꿉니다.
이러한 효과를 얻기 위해서는 두 가지 주요 요구 사항과 문제점을 해결해야 합니다.
첫째, 충전 성능을 크게 향상시키고 배터리 충전 속도를 빠르게 높이는 것입니다.
둘째, 차량 전체의 작동 효율을 향상시키고 동일한 출력 조건에서 주행 거리를 늘리는 것입니다.
여기서 중학교 물리를 이용해 간단히 이해해 보면 P=UI라는 공식이 있습니다. 즉, 전력을 증가시키려면 전류를 증가시키거나 전압을 증가시키는 두 가지 방법밖에 없습니다.
하지만 전류가 너무 크면 충전기, 케이블, 배터리 핵심 부품에서 열 손실이 커지고, 이론적인 개선 한계도 크지 않습니다. 따라서 전류를 높이는 것은 "도달 불가능한" 길이 아니라, "그리 멀지 않은 곳"에 있을 것입니다.
그렇다면 전압을 높이는 건 어떨까요?
시스템 전류가 일정하게 유지될 때, 충전 전력은 시스템 전압의 두 배가 되므로 최대 충전 속도가 두 배가 되고 충전 시간이 크게 단축됩니다. 또한, 동일한 충전 전력에서 전압이 높을수록 전류를 줄일 수 있어 전선을 덜 두껍게 사용할 수 있고, 전선의 저항으로 인한 발열량도 감소합니다.
따라서 기존의 400V 충전 케이블을 계속 사용하면 충전 전력을 높일 수 있습니다. 즉, 800V 플랫폼에서는 더 얇은 충전 케이블을 사용할 수 있다는 뜻입니다.
화웨이 연구 결과에 따르면 800V 고전압 모드를 사용한 고속 충전은 배터리 충전량(SOC) 30%~80% 구간에서 최대 전력 충전을 지원하는 반면, 저전압 고전류 모드는 SOC 10%~20% 구간에서만 최대 전력 충전이 가능하고 그 외 구간에서는 충전 속도가 크게 떨어지는 것으로 나타났습니다. 따라서 800V 고전압 모드가 더 긴 시간 동안 고속 충전을 지원할 수 있음을 알 수 있습니다.
차량 전체의 작동 효율이 높을수록, 즉 정전류 조건에서 배터리 전압이 높을수록 모터 출력이 커지고 모터 구동 효율이 높아집니다.
따라서 800V 고전압 플랫폼은 높은 출력과 토크는 물론 향상된 가속 성능을 손쉽게 구현할 수 있습니다. 800V가 전기차에 가져다주는 에너지 보충 효율 향상은 질적인 측면이지만, 800V의 상용화를 가로막는 가장 큰 장애물 중 하나는 비용 문제입니다.
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게시 시간: 2024년 3월 18일
