Σύμφωνα με την παραδοσιακή αρχιτεκτονική 400V, μόνιμος μαγνήτηςκινητήρεςείναι επιρρεπείς σε θέρμανση και απομαγνήτιση υπό συνθήκες υψηλού ρεύματος και υψηλής ταχύτητας, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη βελτίωση της συνολικής ισχύος του κινητήρα. Αυτό παρέχει την ευκαιρία στην αρχιτεκτονική 800V να επιτύχει αυξημένη ισχύ κινητήρα υπό την ίδια ένταση ρεύματος. Στην αρχιτεκτονική 800V, τομοτέραντιμετωπίζει δύο βασικές απαιτήσεις: πρόληψη διάβρωσης ρουλεμάν και βελτιωμένη απόδοση μόνωσης.
Τάσεις Τεχνολογικής Διαδρομής:
Διαδικασία περιέλιξης κινητήρα: επίπεδο σύρμα. Ένας κινητήρας με επίπεδο σύρμα αναφέρεται σε έναμοτέρπου χρησιμοποιεί έναν επίπεδο στάτορα περιέλιξης με επένδυση χαλκού (συγκεκριμένα έναν σύγχρονο κινητήρα μόνιμου μαγνήτη). Σε σύγκριση με έναν κινητήρα κυκλικού σύρματος, ένας κινητήρας επίπεδου σύρματος έχει πλεονεκτήματα όπως μικρό μέγεθος, υψηλό ρυθμό πλήρωσης σχισμών, υψηλή πυκνότητα ισχύος, καλή απόδοση NVH και καλύτερη απόδοση θερμικής αγωγιμότητας και απαγωγής θερμότητας. Μπορεί να ανταποκριθεί καλύτερα στην επιδίωξη απόδοσης ελαφρού βάρους, υψηλής πυκνότητας ισχύος και άλλων απαιτήσεων απόδοσης σε πλατφόρμες υψηλής τάσης. Ταυτόχρονα, μπορεί να μετριάσει το πρόβλημα διάβρωσης των ρουλεμάν που προκαλείται από τη διάσπαση της μεμβράνης λαδιού και τον σχηματισμό ρεύματος άξονα όταν η τάση του άξονα είναι υψηλή.
1. Τάση στην τεχνολογία ψύξης κινητήρα: ψύξη λαδιού. Η ψύξη λαδιού λύνει τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας ψύξης νερού μειώνοντας τον όγκο του κινητήρα και αυξάνοντας την ισχύ. Το πλεονέκτημα της ψύξης λαδιού είναι ότι το λάδι έχει μη αγώγιμες και μη μαγνητικές ιδιότητες, καλύτερη απόδοση μόνωσης και μπορεί να έρθει σε άμεση επαφή με τα εσωτερικά εξαρτήματα του κινητήρα. Υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας, οι εσωτερικές θερμοκρασίες του λαδιού ψύχονται.κινητήρεςείναι περίπου 15% χαμηλότερες από εκείνες των υδρόψυκτωνκινητήρες, διευκολύνοντας τον κινητήρα να διαχέει τη θερμότητα.
Ηλεκτρικός έλεγχος: Εναλλακτική λύση SiC, που παρουσιάζει πλεονεκτήματα απόδοσης
Βελτιώστε την απόδοση, μειώστε την κατανάλωση ενέργειας και τον όγκο. Με την πρόοδο της πλατφόρμας εργασίας υψηλής τάσης 800V για μπαταρίες, έχουν προταθεί υψηλότερες απαιτήσεις για εξαρτήματα που σχετίζονται με την ηλεκτρική κίνηση και τον ηλεκτρονικό έλεγχο.
Σύμφωνα με στοιχεία της Fodie Power, οι συσκευές καρβιδίου του πυριτίου έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα στην εφαρμογή προϊόντων ελεγκτή κινητήρα:
1. Μπορεί να βελτιώσει την απόδοση των χαμηλών φορτίων στο ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου, αυξάνοντας την αυτονομία του οχήματος κατά 5-10%.
2. Αυξήστε την πυκνότητα ισχύος του ελεγκτή από 18kw/L σε 45kw/L, η οποία ευνοεί τη σμίκρυνση.
3. Αύξηση της απόδοσης της ζώνης απόδοσης κατά 85% κατά 6% και αύξηση της απόδοσης της ζώνης μεσαίου και χαμηλού φορτίου κατά 10%.
4. Ο όγκος του πρωτοτύπου ηλεκτρονικού ελέγχου καρβιδίου του πυριτίου μειώνεται κατά 40%, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την αξιοποίηση του χώρου και να βοηθήσει στην τάση ανάπτυξης της μικρογράφησης.
Υπολογισμός χώρου ηλεκτρικού ελέγχου: Το μέγεθος της αγοράς μπορεί να φτάσει τα 2,5 δισεκατομμύρια γιουάν,
Τριετής σύνθετος ρυθμός ανάπτυξης (CAGR) 189,9%
Για τον χωρικό υπολογισμό του ελεγκτή κινητήρα στο μοντέλο οχήματος 800V, υποθέτουμε ότι:
1. Ένα νέο ενεργειακό όχημα κάτω από πλατφόρμα υψηλής τάσης είναι εξοπλισμένο με ένα σύνολο ελεγκτών κινητήρα ή ένα ηλεκτρικό συγκρότημα κίνησης.
2. Αξία ενός μεμονωμένου αυτοκινήτου: Με βάση τα έσοδα/πωλήσεις των αντίστοιχων προϊόντων που ανακοινώθηκαν στην ετήσια έκθεση της Intel για το 2021, η αξία είναι 1141,29 γιουάν/σετ. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η διάδοση και η προώθηση συσκευών καρβιδίου του πυριτίου στον τομέα των προϊόντων ηλεκτρονικού ελέγχου στο μέλλον θα οδηγήσει σε αύξηση της μοναδιαίας αξίας των προϊόντων, υποθέτουμε ότι η μοναδιαία τιμή θα είναι 1145 γιουάν/σετ το 2022 και θα αυξάνεται χρόνο με το χρόνο.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, το 2025, ο εγχώριος και παγκόσμιος χώρος αγοράς για ηλεκτρικούς ελεγκτές στην πλατφόρμα 800V θα είναι 1,154 δισεκατομμύρια γιουάν και 2,486 δισεκατομμύρια γιουάν, αντίστοιχα. Ο σύνθετος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης (CAGR) για τα έτη 22-25 θα είναι 172,02% και 189,98%.
Τροφοδοσία οχήματος: Εφαρμογή συσκευής SiC, που υποστηρίζει την ανάπτυξη 800V
Όσον αφορά τη βελτίωση της απόδοσης του προϊόντος: Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές λυχνίες MOS πυριτίου, οι λυχνίες MOS καρβιδίου πυριτίου έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά όπως χαμηλή αντίσταση αγωγιμότητας, υψηλότερη αντίσταση τάσης, καλά χαρακτηριστικά υψηλής συχνότητας, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και εξαιρετικά μικρή χωρητικότητα σύνδεσης. Σε σύγκριση με τα προϊόντα τροφοδοσίας οχημάτων (OBC) που είναι εξοπλισμένα με συσκευές με βάση το Si, μπορούν να αυξήσουν τη συχνότητα μεταγωγής, να μειώσουν τον όγκο, να μειώσουν το βάρος, να βελτιώσουν την πυκνότητα ισχύος και να αυξήσουν την απόδοση. Για παράδειγμα, η συχνότητα μεταγωγής έχει αυξηθεί κατά 4-5 φορές. Να μειώσει τον όγκο κατά περίπου 2 φορές. Να μειώσει το βάρος κατά 2 φορές. Η πυκνότητα ισχύος έχει αυξηθεί από 2,1 σε 3,3kw/L. Βελτίωση της απόδοσης κατά 3%+.
Η εφαρμογή συσκευών SiC μπορεί να βοηθήσει τα προϊόντα ισχύος αυτοκινήτων να συμμορφωθούν με τάσεις όπως η υψηλή πυκνότητα ισχύος, η υψηλή απόδοση μετατροπής και η ελαφριά σμίκρυνση, και να προσαρμοστούν καλύτερα στις ανάγκες της γρήγορης φόρτισης και της ανάπτυξης πλατφορμών 800V. Η εφαρμογή συσκευών ισχύος SiC σε DC/DC μπορεί επίσης να προσφέρει υψηλή αντίσταση τάσης, χαμηλές απώλειες και ελαφρύ βάρος στις συσκευές.
Όσον αφορά τη δημιουργία ανάπτυξης της αγοράς: Προκειμένου να προσαρμοστούν στην παραδοσιακή συστοιχία γρήγορης φόρτισης 400V DC, τα οχήματα που είναι εξοπλισμένα με πλατφόρμα τάσης 800V πρέπει να είναι εξοπλισμένα με έναν επιπλέον μετατροπέα DC/DC για την ενίσχυση των 400V σε 800V για γρήγορη φόρτιση DC μπαταριών ισχύος, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω τη ζήτηση για συσκευές DC/DC. Ταυτόχρονα, η πλατφόρμα υψηλής τάσης έχει επίσης προωθήσει την αναβάθμιση των ενσωματωμένων φορτιστών, φέρνοντας νέες προσθήκες στα OBC υψηλής τάσης.
Υπολογισμός χώρου τροφοδοσίας οχημάτων: Πάνω από 3 δισεκατομμύρια γιουάν στο διάστημα σε 25 χρόνια, διπλασιάζοντας τον CAGR σε 22-25 χρόνια
Για τον χωρικό υπολογισμό του προϊόντος τροφοδοσίας του οχήματος (μετατροπέας DC/DC & φορτιστής οχήματος OBC) στο μοντέλο οχήματος 800V, υποθέτουμε ότι:
Ένα νέο ενεργειακό όχημα είναι εξοπλισμένο με ένα σύνολο μετατροπέων DC/DC και έναν ενσωματωμένο φορτιστή OBC ή ένα σύνολο ενσωματωμένων προϊόντων ισχύος.
Χώρος Αγοράς για Προϊόντα Ισχύος Οχημάτων = Πωλήσεις Οχημάτων Νέας Ενέργειας × Η αξία του αντίστοιχου προϊόντος σε κάθε όχημα.
Αξία ενός μεμονωμένου αυτοκινήτου: Με βάση τα έσοδα/όγκο πωλήσεων του αντίστοιχου προϊόντος στην ετήσια έκθεση της Xinrui Technology για το 2021. Μεταξύ αυτών, ο μετατροπέας DC/DC είναι 1589,68 γιουάν/όχημα. Το ενσωματωμένο OBC είναι 2029,32 γιουάν/όχημα.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, στο πλαίσιο της πλατφόρμας 800V το 2025, ο εγχώριος και παγκόσμιος χώρος αγοράς για μετατροπείς DC/DC θα είναι 1,588 δισεκατομμύρια γιουάν και 3,422 δισεκατομμύρια γιουάν, αντίστοιχα, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 170,94% και 188,83% από το 2022 έως το 2025. Ο εγχώριος και παγκόσμιος χώρος αγοράς για ενσωματωμένους φορτιστές OBC είναι 2,027 δισεκατομμύρια γιουάν και 4,369 δισεκατομμύρια γιουάν, αντίστοιχα, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 170,94% και 188,83% από το 2022 έως το 2025.
Ρελέ: Αύξηση της τιμής όγκου υπό τάση υψηλής τάσης
Το ρελέ συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης είναι το βασικό εξάρτημα των οχημάτων νέας ενέργειας, με μία μόνο χρήση από το όχημα 5-8. Το ρελέ συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης είναι μια βαλβίδα ασφαλείας για οχήματα νέας ενέργειας, η οποία εισέρχεται σε κατάσταση σύνδεσης κατά τη λειτουργία του οχήματος και μπορεί να διαχωρίσει το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας από το ηλεκτρικό σύστημα σε περίπτωση βλάβης του οχήματος. Προς το παρόν, τα οχήματα νέας ενέργειας πρέπει να είναι εξοπλισμένα με 5-8 ρελέ συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης (συμπεριλαμβανομένων 1-2 κύριων ρελέ για την επείγουσα μεταγωγή του κυκλώματος υψηλής τάσης σε περίπτωση ατυχημάτων ή ανωμαλιών του κυκλώματος· 1 προφορτιστή για την κατανομή του φορτίου πρόσκρουσης του κύριου ρελέ· 1-2 ταχυφορτιστές για την απομόνωση της υψηλής τάσης σε περίπτωση ξαφνικών ανωμαλιών του κυκλώματος· 1-2 συνηθισμένων ρελέ φόρτισης· και 1 ρελέ βοηθητικού μηχανήματος συστήματος υψηλής τάσης).
Υπολογισμός χώρου αναμετάδοσης: 3 δισεκατομμύρια γιουάν σε διάστημα εντός 25 ετών, με CAGR που υπερβαίνει το 2 φορές σε 22-25 χρόνια
Για να υπολογίσουμε τον χώρο του ρελέ στο μοντέλο οχήματος 800V, υποθέτουμε ότι:
Τα οχήματα υψηλής τάσης νέας ενέργειας πρέπει να είναι εξοπλισμένα με 5-8 ρελέ, επομένως επιλέγουμε τον μέσο όρο, με ζήτηση 6 ανά όχημα.
2. Λαμβάνοντας υπόψη την αύξηση της αξίας των ρελέ συνεχούς ρεύματος ανά όχημα λόγω της προώθησης πλατφορμών ρελέ υψηλής τάσης στο μέλλον, υποθέτουμε τιμή μονάδας 200 γιουάν ανά μονάδα το 2022 και την αυξάνουμε χρόνο με το χρόνο.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, ο χώρος της αγοράς για ρελέ συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης στην πλατφόρμα 800V το 2025 πλησιάζει τα 3 δισεκατομμύρια γιουάν, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) 202,6%.
Πυκνωτές λεπτής μεμβράνης: η πρώτη επιλογή στον τομέα της νέας ενέργειας
Οι λεπτές μεμβράνες έχουν γίνει η προτιμώμενη εναλλακτική λύση αντί της ηλεκτρόλυσης στον τομέα της νέας ενέργειας. Το βασικό στοιχείο του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου των οχημάτων νέας ενέργειας είναι ο μετατροπέας. Εάν η διακύμανση τάσης στον ζυγό υπερβεί το επιτρεπόμενο εύρος, θα προκαλέσει ζημιά στο IGBT. Επομένως, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν πυκνωτές για την εξομάλυνση και το φιλτράρισμα της τάσης εξόδου του ανορθωτή και την απορρόφηση παλμικού ρεύματος υψηλού πλάτους. Στον τομέα του μετατροπέα, συνήθως απαιτούνται πυκνωτές με ισχυρή αντίσταση σε τάση κύματος, υψηλή ασφάλεια, μεγάλη διάρκεια ζωής και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι πυκνωτές λεπτής μεμβράνης μπορούν να ανταποκριθούν καλύτερα στις παραπάνω απαιτήσεις, καθιστώντας τους την προτιμώμενη επιλογή στον τομέα της νέας ενέργειας.
Η χρήση μεμονωμένων οχημάτων αυξάνεται σταδιακά και η ζήτηση για πυκνωτές λεπτής μεμβράνης θα είναι πολύ υψηλότερη από τον ρυθμό ανάπτυξης της βιομηχανίας οχημάτων νέας ενέργειας. Η ζήτηση για πλατφόρμες οχημάτων νέας ενέργειας υψηλής τάσης έχει αυξηθεί, ενώ τα ηλεκτρικά οχήματα υψηλής τεχνολογίας που είναι εξοπλισμένα με γρήγορη φόρτιση υψηλής τάσης πρέπει γενικά να είναι εξοπλισμένα με 2-4 πυκνωτές λεπτής μεμβράνης. Τα προϊόντα πυκνωτών λεπτής μεμβράνης θα αντιμετωπίσουν μεγαλύτερη ζήτηση από τα οχήματα νέας ενέργειας.
Ζήτηση για πυκνωτές λεπτής μεμβράνης: Η γρήγορη φόρτιση υψηλής τάσης φέρνει νέα ανάπτυξη, με ετήσιο ετήσιο ρυθμό φόρτισης 189,2% για 22-25 χρόνια
Για τον χωρικό υπολογισμό των πυκνωτών λεπτής μεμβράνης στο μοντέλο οχήματος 800V, υποθέτουμε ότι:
1. Η τιμή των πυκνωτών λεπτής μεμβράνης ποικίλλει ανάλογα με τα διαφορετικά μοντέλα οχημάτων και την ισχύ του κινητήρα. Όσο υψηλότερη είναι η ισχύς, τόσο υψηλότερη είναι η αξία και τόσο υψηλότερη είναι η αντίστοιχη τιμή. Υποθέτοντας μέση τιμή 300 γιουάν.
2. Η ζήτηση για νέα ενεργειακά οχήματα με σύστημα ταχείας φόρτισης υψηλής πίεσης είναι 2-4 μονάδες ανά μονάδα και υποθέτουμε μέση ζήτηση 3 μονάδων ανά μονάδα.
Σύμφωνα με τον υπολογισμό μας, ο χώρος πυκνωτή φιλμ που θα φέρει το μοντέλο γρήγορης φόρτισης 800V το 2025 είναι 1,937 δισεκατομμύρια γιουάν, με CAGR=189,2%.
Συνδέσεις υψηλής τάσης: βελτίωση στη χρήση και την απόδοση
Οι σύνδεσμοι υψηλής τάσης είναι σαν τα αιμοφόρα αγγεία στο ανθρώπινο σώμα, η λειτουργία τους είναι να μεταδίδουν συνεχώς ενέργεια από το σύστημα της μπαταρίας σε διάφορα συστήματα.
Όσον αφορά τη δοσολογία. Προς το παρόν, ολόκληρη η αρχιτεκτονική του συστήματος οχημάτων εξακολουθεί να βασίζεται κυρίως στα 400V. Για να καλυφθεί η ζήτηση για γρήγορη φόρτιση 800V, απαιτείται μετατροπέας τάσης DC/DC από 800V σε 400V, αυξάνοντας έτσι τον αριθμό των συνδέσμων. Επομένως, η σύνδεση υψηλής τάσης ASP των οχημάτων νέας ενέργειας με αρχιτεκτονική 800V θα βελτιωθεί σημαντικά. Εκτιμούμε ότι η αξία ενός μεμονωμένου αυτοκινήτου είναι περίπου 3000 γιουάν (τα παραδοσιακά οχήματα που κινούνται με καύσιμο έχουν αξία περίπου 1000 γιουάν).
Όσον αφορά την τεχνολογία. Οι απαιτήσεις για τους συνδετήρες σε συστήματα υψηλής τάσης περιλαμβάνουν:
1. Διαθέτει υψηλή τάση και υψηλή απόδοση ρεύματος.
2. Εφαρμογή λειτουργιών προστασίας υψηλού επιπέδου υπό διάφορες συνθήκες εργασίας.
Διαθέτουν καλή απόδοση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης. Επομένως, προκειμένου να καλυφθούν οι απαιτήσεις απόδοσης στο πλαίσιο της τάσης των 800V, η τεχνολογική επανάληψη των συνδετήρων υψηλής τάσης είναι αναπόφευκτη.
Ασφάλειες: Αυξημένο ποσοστό διείσδυσης νέων ασφαλειών
Οι ασφάλειες είναι οι «ασφάλειες» των οχημάτων νέας ενέργειας. Μια ασφάλεια είναι μια ηλεκτρική συσκευή που, όταν το ρεύμα στο σύστημα υπερβεί την ονομαστική τιμή, η θερμότητα που παράγεται θα τήξει το τήγμα, επιτυγχάνοντας τον σκοπό της αποσύνδεσης του κυκλώματος.
Ο ρυθμός διείσδυσης των νέων ασφαλειών έχει αυξηθεί. Η ασφάλεια διέγερσης ενεργοποιείται από ένα ηλεκτρικό σήμα για να ενεργοποιήσει τη συσκευή διέγερσης, επιτρέποντάς της να απελευθερώσει αποθηκευμένη ενέργεια. Μέσω μηχανικής δύναμης, δημιουργεί γρήγορα μια διακοπή και ολοκληρώνει την κατάσβεση τόξου ενός μεγάλου ρεύματος σφάλματος, διακόπτοντας έτσι το ρεύμα και επιτυγχάνοντας δράση προστασίας. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές ασφάλειες, ο πυκνωτής διέγερσης έχει τα χαρακτηριστικά του μικρού μεγέθους, της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, της ισχυρής ικανότητας μεταφοράς ρεύματος, της αντοχής σε μεγάλα κραδασμούς ρεύματος, της γρήγορης δράσης και του ελεγχόμενου χρονισμού προστασίας, καθιστώντας τον πιο κατάλληλο για συστήματα υψηλής τάσης. Με την τάση της αρχιτεκτονικής 800V, ο ρυθμός διείσδυσης στην αγορά των ασφαλειών κινήτρων θα αυξηθεί ραγδαία και αναμένεται ότι η αξία ενός μεμονωμένου οχήματος θα φτάσει τα 250 γιουάν.
Υπολογισμός χώρου για ασφάλειες και συνδετήρες υψηλής τάσης: CAGR=189,2% από 22 έως 25 έτη
Για τον χωρικό υπολογισμό των ασφαλειών και των συνδετήρων υψηλής τάσης στο μοντέλο οχήματος 800V, υποθέτουμε ότι:
1. Η αξία ενός μόνο οχήματος των συνδετήρων υψηλής τάσης είναι περίπου 3000 γιουάν/όχημα.
2. Η αξία της ασφάλειας ανά όχημα είναι περίπου 250 γιουάν/όχημα.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, ο χώρος της αγοράς για συνδετήρες και ασφάλειες υψηλής τάσης που θα φέρει το μοντέλο γρήγορης φόρτισης 800V το 2025 είναι 6,458 δισεκατομμύρια γιουάν και 538 εκατομμύρια γιουάν, αντίστοιχα, με CAGR=189,2%.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Νοεμβρίου 2023
