מהפכת ה-1,000 וולט ברכב חשמלי
כשפורשה השיקה את הדגם החשמלי טייקאן (Porsche Taycan) בשנת 2019, הוא נעשה לרכב הסדרתי הראשון בעולם עם מערכת מתח של 800 וולט. התעשייה כולה התבססה עד אז על תקן של 400 וולט. כיום, כאשר מערכות 400 וולט עדיין נפוצות, יותר ויותר יצרנים מאמצים את תקן ה־800 וולט.
מה השלב הבא? על שאלה זו מנסה לענות פרויקט המחקר האירופי החדש ODYSSEV (ראשי תיבות של Optimised DYnamics of High-Voltage Powertrains).
הפרויקט, שיימשך 42 חודשים וממומן על ידי תוכנית Horizon Europe של האיחוד האירופי, הושק במכון CIRCE בסרגוסה שבספרד. הוא נועד לקדם את השימוש בטכנולוגיות מתח גבוה ברכבים חשמליים ולהגדיר תקני בטיחות חדשים תוך התמקדות במערכות העולות על 1,000 וולט - רף שטרם יושם באופן מסחרי על ידי יצרנים אירופים. היצרנית הסינית BYD הקדימה את השוק והציגה פלטפורמת 1,000 וולט כבר לפני כשנה, המאפשרת טעינה בהספקי ענק (ברמת מגה־ואט).
מבחינת היצרנים האירופים מדובר בצורך דחוף להדביק את הקצב הטכנולוגי. פרופ' ד"ר מרקוס תובן (Markus Thoben), המוביל את הפרויקט בבית ספר הגבוה למקצועות ריאליים בדורטמונד (FH Dortmund), הסביר את הרציונל: "טכנולוגיות מתח גבוה מעבר ל־800 וולט מאפשרות לא רק זמני טעינה קצרים במידה ניכרת אלא גם רכבים קלים יותר הודות לשימוש בכבלים דקים יותר, ויעילות אנרגטית כוללת גבוהה יותר בשל הפחתת הפסדי אנרגיה. בשל כל אלו הרכב החשמלי מתאים יותר לשימוש יומי ואטרקטיבי לקהל רחב יותר."
עם זאת ככל שהמתח במערכת החשמל ברכב עולה, גדלים האתגרים ההנדסיים: במתחים של יותר מ־1,000 וולט, הדרישות מחומרי הבידוד מחמירות במידה ניכרת, מוליכים למחצה קונוונציונליים (מבוססי סיליקון) מגיעים לקצה גבול היכולת שלהם, והסוללות נדרשות לעמוד בזרמי אנרגיה אדירים בעת טעינה מהירה בלי להתחמם יותר מדי.
פרויקט ODYSSEV מאגד 14 מוסדות מחקר וחברות משמונה מדינות באירופה, בהם המכללה האוניברסיטאית של לונדון (UCL), אוניברסיטת ברמן, המכון המלכותי לטכנולוגיה (KTH) בשוודיה וכן שותפות תעשייתיות מובילות כגון מיצובישי אלקטריק אירופה (Mitsubishi Electric Europe) ו־ZF. הפרויקט שואף לכסות את שרשרת הפיתוח כולה: ממוליכים למחצה חדשניים ומודולי כוח עם ביצועים גבוהים ועד שילובם ברכיבי מפתח כגון מטענים מובנים וממירים. נוסף על כך יפותח מנוע חשמלי ייעודי לארכיטקטורת מתח גבוה זו, אשר עם מארז סוללות הניתן להגדרה מחדש, ישמש בסיס למערכת הנעה יעילה ונוחה להפעלה אינטנסיבית.
סטודנטים המשתתפים בפרויקט, פרופ' מרקוס תובן באמצע
