高壓電動汽車 (EV) 的未來:電池性能和安全措施的重要性

近年來，隨著稱為“CASE”的技術創新，如連接，自動化，共享和電氣化的進展，象徵著電氣化的電動汽車 (EV) 尤其受到關註。可以說，電動汽車的普及是實現可持續發展社會的重要一步。在本文中，我們將詳細介紹鋰離子電池在電動汽車中的作用，電池高壓的背景及其安全措施以及Dexcerials的解決方案。

電動汽車 (EV) 的普及狀況

隨著各國響應永續發展目標、環境保護以及減少二氧化碳排放的趨勢而提供補貼，電動車的普及正在加速。除了政府的大力政策支持外，消費者日益增強的環保意識也有助於電動車市場的擴張。此外，北美、中國、東南亞等新興電動車廠商進入日本等各國市場也是促進其擴散的因素。在此背景下，現在在車展、經銷店、活動和購物中心的特殊空間中看到電動車的機會越來越多。
由於電動車由電池和電動馬達驅動，因此車內和車外都比汽油動力汽車安靜，並且不會排放廢氣，因此被認為是環保的。最近，政府推出了補貼，抵消了該設備的高價格，使普通消費者更容易購買。根據國際能源總署（IEA）的數據，2023年全球新電動車（僅乘用車）銷量將達到約1,400萬輛，較上年增長35%*。其中，中國電動車銷量最高，為810萬輛；其次是歐洲330萬輛；美國139萬輛。中國佔全球電動車銷量的近60%，其次是歐洲和美國。
*來源：電動車趨勢 - 2024 年全球電動車展望 - 分析 - IEA

電動汽車 (EV) 中的鋰離子電池

使用鋰離子電池的電池組在快速成長的電動車市場中發揮著至關重要的作用。電池性能的提升與行駛里程、重量以及充電成本直接相關，汽車製造商正試圖透過自己獨特的設計方法來脫穎而出。
在市場早期階段，使用方形電池組的電動車佔據了市場主導地位。但隨後北美一家電動車大廠設計出將數千個圓柱形鋰離子電池連接起來的電池組，並迅速在市場上普及，各家公司也紛紛採用自己獨特的設計方式來彰顯差異化。最近，中國製造商一直在嘗試不同的形狀和設計，包括刀片形電池。

鋰離子電池技術取得了顯著的發展，人們對能量密度、充電速度和電池壽命的要求越來越高。例如，採用固態電解質的全固態電池預期會比傳統的鋰離子電池更安全、能量密度更高。這將使進一步延長電動車的續航里程成為可能。
此外，電池排列和高效冷卻系統也是電池設計的重要因素。電池的排列最大限度地提高了能量密度，而冷卻系統提供了適當的溫度管理，以延長電池的壽命並確保安全。這些技術進步使得電動車的動力越來越強大。

車載電池的800V高電壓

目前，一些電動車的電池電壓已由傳統的400V提高到800V。這將縮短充電時間並延長行駛里程。電壓提升至800V將提高充電基礎設施的效率，並顯著提高使用者的便利性。
將電壓提高到800V的好處包括：

• 充電時間更短:800V係統可在大約20分鐘內保持400公裡的續航距離
• 提高動力性能:高電壓可實現驅動電機的小型輕量化
• 更高效的充電基礎設施:更高的電壓可降低傳輸相同能量所需的電流，從而降低電纜發熱並提高充電器效率

電動車的目標是續航里程達到400至500公里，與傳統汽油車相當。更高的電壓可以實現快速充電，從而確保短時間內足夠的行駛里程。另外，透過提高電壓，可以減少電流，從而可以減少電纜的發熱量，更容易實現電線的細線化、輕量化。這也將提高車輛的整體效率，並可能進一步擴大其續航里程。
另一方面，充電基礎設施也需要與800V相容。在歐洲，150kW大輸出功率、相容800V的充電器開始安裝，並正在成為主流。在日本，50kW（400V、125A）的充電器是主流，但支援400kW（1000V、400A）的充電標準也正在興起。由此可見，日本和中國正為推動電動車轉換為800V奠定基礎。相較之下，北美的充電基礎設施普及有些緩慢*。
*參考：SBD探索：800V電動車的趨勢－汽車製造商應該採用它嗎？

與800V高電壓化相關的課題和Dexcerials的解決方案

但是，為了採用 800V 電池，必須解決安全問題。較高的電壓會增加絕緣擊穿和電弧放電的風險，從而導致火災或爆炸。因此，合適的絕緣材料和先進的安全系統是必不可少的。
目前，迪睿合正在開發額定電壓為800V的二次保護保險絲。這些新產品將加速EV製造商的業務並支持移動出行的發展。隨著高壓電動汽車的普及，安全措施的重要性不斷提高，我們的解決方案將有助於克服這一挑戰。
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