Baixo a arquitectura tradicional de 400 V, imán permanentemotoresson propensos a quentarse e desmagnetizarse en condicións de alta corrente e alta velocidade, o que dificulta a mellora da potencia xeral do motor. Isto proporciona unha oportunidade para que a arquitectura de 800 V logre unha maior potencia do motor coa mesma intensidade de corrente. Coa arquitectura de 800 V, omotorenfróntase a dous requisitos principais: a prevención da corrosión dos rolamentos e un mellor rendemento do illamento.
Tendencias da ruta tecnolóxica:
Ruta do proceso de bobinado do motor: cable plano. Un motor de cable plano refírese a unmotorque emprega un estator de enrolamento revestido de cobre plano (especificamente un motor síncrono de imán permanente). En comparación cun motor de arame circular, un motor de arame plano ten vantaxes como o seu pequeno tamaño, a alta taxa de recheo de ranuras, a alta densidade de potencia, o bo rendemento NVH e unha mellor condutividade térmica e rendemento de disipación de calor. Pode cumprir mellor a busca de rendemento de peso lixeiro, alta densidade de potencia e outros requisitos de rendemento en plataformas de alta tensión. Ao mesmo tempo, pode aliviar o problema de corrosión dos rolamentos causado pola rotura da película de aceite e a formación de corrente no eixe cando a tensión do eixe é alta.
1. Tendencia na tecnoloxía de refrixeración do motor: refrixeración por aceite. A refrixeración por aceite resolve as desvantaxes da tecnoloxía de refrixeración por auga ao reducir o volume do motor e aumentar a potencia. A vantaxe da refrixeración por aceite é que o aceite ten propiedades non condutoras nin magnéticas, un mellor rendemento de illamento e pode entrar en contacto directo cos compoñentes internos do motor. Nas mesmas condicións de funcionamento, as temperaturas internas do aceite arrefriadomotoresson aproximadamente un 15 % máis baixos que os refrixerados por augamotores, facilitando que o motor disipe a calor.
Control eléctrico: solución alternativa de SiC, que amosa vantaxes de rendemento
Mellorar a eficiencia, reducir o consumo de enerxía e reducir o volume. Co avance da plataforma de traballo de alta tensión de 800 V para baterías, presentáronse requisitos máis elevados para os compoñentes relacionados coa transmisión eléctrica e o control electrónico.
Segundo os datos de Fodie Power, os dispositivos de carburo de silicio teñen as seguintes vantaxes na aplicación de produtos de control de motor:
1. Pode mellorar a eficiencia das cargas baixas no sistema de control electrónico, aumentando a autonomía do vehículo entre un 5 e un 10 %;
2. Aumentar a densidade de potencia do controlador de 18 kW/L a 45 kW/L, o que favorece a miniaturización;
3. Aumentar a eficiencia da zona eficiente que representa o 85 % nun 6 % e aumentar a eficiencia da zona de carga media e baixa nun 10 %;
4. O volume do prototipo de control electrónico de carburo de silicio redúcese nun 40 %, o que pode mellorar eficazmente a utilización do espazo e axudar na tendencia de desenvolvemento da miniaturización.
Cálculo do espazo de control eléctrico: o tamaño do mercado pode chegar aos 2,5 millóns de yuans,
TCAC a tres anos: 189,9 %
Para o cálculo espacial do controlador do motor baixo o modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
1. Un novo vehículo de enerxía baixo unha plataforma de alta tensión está equipado cun conxunto de controladores de motor ou un conxunto de accionamento eléctrico;
2. Valor dun só coche: En función dos ingresos/vendas dos produtos correspondentes anunciados no informe anual de Intel de 2021, o valor é de 1141,29 yuans/conxunto. Tendo en conta que a popularización e promoción dos dispositivos de carburo de silicio no campo dos produtos de control electrónico no futuro levará a un aumento no valor unitario dos produtos, supoñemos que o prezo unitario será de 1145 yuans/conxunto en 2022 e aumentará ano tras ano.
Segundo os nosos cálculos, en 2025, o espazo de mercado nacional e global para controladores eléctricos na plataforma de 800 V será de 1.154 millóns de yuans e 2.486 millóns de yuans, respectivamente. A taxa de crecemento anual composta (CAGR) para os anos 22-25 será do 172,02 % e do 189,98 %.
Fonte de alimentación para vehículos: aplicación de dispositivos SiC, que apoia o desenvolvemento de 800 V
En termos de mellora do rendemento do produto: en comparación cos tubos MOS de silicio tradicionais, os tubos MOS de carburo de silicio teñen excelentes características, como baixa resistencia á condución, maior resistencia á tensión, boas características de alta frecuencia, alta resistencia á temperatura e capacitancia de unión extremadamente pequena. En comparación cos produtos de alimentación de vehículos (OBC) equipados con dispositivos baseados en Si, poden aumentar a frecuencia de conmutación, reducir o volume, reducir o peso, mellorar a densidade de potencia e aumentar a eficiencia. Por exemplo, a frecuencia de conmutación aumentou entre 4 e 5 veces; reduce o volume aproximadamente dúas veces; reduce o peso dúas veces; a densidade de potencia aumentou de 2,1 a 3,3 kW/L; mellora da eficiencia nun 3 % ou máis.
A aplicación de dispositivos SiC pode axudar aos produtos de enerxía para automóbiles a cumprir tendencias como a alta densidade de potencia, a alta eficiencia de conversión e a miniaturización lixeira, e a adaptarse mellor ás necesidades da carga rápida e ao desenvolvemento de plataformas de 800 V. A aplicación de dispositivos de alimentación SiC en CC/CC tamén pode achegar resistencia a alta tensión, baixa perda e lixeireza aos dispositivos.
En termos de crecemento do mercado: para adaptarse á pila tradicional de carga rápida de 400 V CC, os vehículos equipados cunha plataforma de tensión de 800 V deben estar equipados cun conversor CC/CC adicional para aumentar de 400 V a 800 V para a carga rápida de baterías en CC, o que aumenta aínda máis a demanda de dispositivos CC/CC. Ao mesmo tempo, a plataforma de alta tensión tamén promoveu a actualización dos cargadores a bordo, o que supón novas incorporacións aos OBC de alta tensión.
Cálculo do espazo de subministración de enerxía para vehículos: máis de 3.000 millóns de yuans no espazo en 25 anos, o que duplicará a taxa de crecemento anual composta (TCAC) en 22-25 anos.
Para o cálculo espacial do produto de subministración de enerxía do vehículo (conversor CC/CC e cargador de vehículo OBC) no modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
Un novo vehículo de enerxía está equipado cun conxunto de convertidores CC/CC e un cargador a bordo (OBC) ou un conxunto de produtos integrados de enerxía a bordo;
Espazo de mercado para produtos de enerxía para vehículos = Vendas de vehículos de nova enerxía × O valor individual do vehículo do produto correspondente;
Valor dun só coche: baseado nos ingresos/volume de vendas do produto correspondente no informe anual de 2021 de Xinrui Technology. Entre eles, o conversor CC/CC é de 1589,68 yuans/vehículo; o OBC de a bordo é de 2029,32 yuans/vehículo.
Segundo os nosos cálculos, coa plataforma de 800 V en 2025, o espazo de mercado nacional e global para os convertidores CC/CC será de 1.588 millóns de yuans e 3.422 millóns de yuans, respectivamente, cunha TCAC do 170,94 % e do 188,83 % de 2022 a 2025; o espazo de mercado nacional e global para os cargadores a bordo OBC é de 2.027 millóns de yuans e 4.369 millóns de yuans, respectivamente, cunha TCAC do 170,94 % e do 188,83 % de 2022 a 2025.
Relé: Aumento do prezo por volume baixo a tendencia de alta tensión
O relé de CC de alta tensión é o compoñente central dos vehículos de novas enerxías, cun uso individual de 5-8. O relé de CC de alta tensión é unha válvula de seguridade para vehículos de novas enerxías, que entra nun estado conectado durante o funcionamento do vehículo e pode separar o sistema de almacenamento de enerxía do sistema eléctrico en caso de fallo do vehículo. Na actualidade, os vehículos de novas enerxías deben estar equipados con 5-8 relés de CC de alta tensión (incluíndo 1-2 relés principais para a conmutación de emerxencia do circuíto de alta tensión en caso de accidentes ou anomalías no circuíto; 1 precargador para compartir a carga de impacto do relé principal; 1-2 cargadores rápidos para illar a alta tensión en caso de anomalías repentinas no circuíto; 1-2 relés de carga ordinarios; e 1 relé de máquina auxiliar do sistema de alta tensión).
Cálculo do espazo de relevos: 3.000 millóns de yuans no espazo dentro de 25 anos, cunha taxa de crecemento anual composta (CAGR) superior ao 2 en 22-25 anos
Para calcular o espazo do relé baixo o modelo de vehículo de 800 V, supoñemos que:
Os vehículos de novas enerxías de alta tensión deben estar equipados con 5-8 relés, polo que escollemos a media, cunha demanda de 6 para un só vehículo;
2. Tendo en conta o aumento do valor dos relés de CC por vehículo debido á promoción de plataformas de relés de alta tensión no futuro, asumimos un prezo unitario de 200 yuans por unidade en 2022 e aumentámolo ano tras ano;
Segundo os nosos cálculos, o espazo de mercado para relés de CC de alta tensión na plataforma de 800 V en 2025 é de preto de 3.000 millóns de yuans, cunha taxa de crecemento anual composta (CAGR) do 202,6 %.
Condensadores de película fina: a primeira opción no campo das novas enerxías
As películas finas convertéronse na alternativa preferida á electrólise no campo das novas enerxías. O compoñente central do sistema de control electrónico dos vehículos de novas enerxías é o inversor. Se a flutuación da tensión na barra colectora supera o rango admisible, causará danos ao IGBT. Polo tanto, é necesario usar condensadores para suavizar e filtrar a tensión de saída do rectificador e absorber a corrente de pulso de alta amplitude. No campo dos inversores, adoitan requirirse condensadores con forte resistencia á sobretensión, alta seguridade, longa vida útil e alta resistencia á temperatura. Os condensadores de película fina poden cumprir mellor os requisitos anteriores, o que os converte na opción preferida no campo das novas enerxías.
O uso de vehículos individuais está a aumentar gradualmente e a demanda de condensadores de película fina será moito maior que a taxa de crecemento da industria de vehículos de nova enerxía. A demanda de plataformas de vehículos de nova enerxía de alta tensión aumentou, mentres que os vehículos eléctricos de gama alta equipados con carga rápida de alta tensión xeralmente deben estar equipados con 2-4 condensadores de película fina. Os produtos de condensadores de película fina terán unha maior demanda que os vehículos de nova enerxía.
Demanda de condensadores de película fina: a carga rápida de alta tensión trae un novo crecemento, cunha taxa de crecemento anualizada do 189,2 % durante 22-25 anos
Para o cálculo espacial de condensadores de película fina baixo o modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
1. O prezo dos condensadores de película fina varía segundo os diferentes modelos de vehículos e a potencia do motor. Canto maior sexa a potencia, maior será o valor e, correspondentemente, maior será o prezo. Partindo dun prezo medio de 300 yuans;
2. A demanda de vehículos de novas enerxías con carga rápida de alta presión é de 2 a 4 unidades por unidade, e asumimos unha demanda media de 3 unidades por unidade.
Segundo os nosos cálculos, o espazo de condensadores de película que trae o modelo de carga rápida de 800 V en 2025 é de 1.937 millóns de yuans, cunha taxa de crecemento anual composta (TCAC) de 189,2 %.
Conectores de alta tensión: mellora no uso e no rendemento
Os conectores de alta tensión son como vasos sanguíneos no corpo humano, a súa función é transmitir continuamente enerxía desde o sistema de baterías a varios sistemas.
En termos de dosificación. Na actualidade, toda a arquitectura do sistema do vehículo aínda se basea principalmente en 400 V. Para satisfacer a demanda de carga rápida de 800 V, requírese un conversor de tensión CC/CC de 800 V a 400 V, o que aumenta o número de conectores. Polo tanto, o conector de alta tensión ASP dos vehículos de novas enerxías baixo a arquitectura de 800 V mellorará significativamente. Calculamos que o valor dun só coche é duns 3000 yuans (os vehículos tradicionais de combustible teñen un valor duns 1000 yuans).
En termos de tecnoloxía. Os requisitos para os conectores en sistemas de alta tensión inclúen:
1. Posúe un rendemento de alta tensión e alta corrente;
2. Implementar funcións de protección de alto nivel en diversas condicións de traballo;
Posúen un bo rendemento de blindaxe electromagnética. Polo tanto, para cumprir cos requisitos de rendemento baixo a tendencia de 800 V, a iteración tecnolóxica dos conectores de alta tensión é inevitable.
Fusibles: Maior taxa de penetración dos novos fusibles
Os fusibles son os "fusibles" dos vehículos de novas enerxías. Un fusible é un dispositivo eléctrico que, cando a corrente do sistema supera o valor nominal, a calor xerada fusionará o material fundido, conseguindo o propósito de desconectar o circuíto.
A taxa de penetración dos novos fusibles aumentou. O fusible de excitación actívase mediante un sinal eléctrico para activar o dispositivo de excitación, o que lle permite liberar a enerxía almacenada. Mediante forza mecánica, xera rapidamente unha interrupción e completa a extinción do arco dunha gran corrente de falla, cortando así a corrente e conseguindo unha acción de protección. En comparación cos fusibles tradicionais, o condensador de excitación ten as características de pequeno tamaño, baixo consumo de enerxía, forte capacidade de carga de corrente, resistencia a grandes choques de corrente, acción rápida e tempo de protección controlable, o que o fai máis axeitado para sistemas de alta tensión. Baixo a tendencia da arquitectura de 800 V, a taxa de penetración no mercado dos fusibles de incentivo aumentará rapidamente e espérase que o valor dun só vehículo alcance os 250 yuans.
Cálculo do espazo para fusibles e conectores de alta tensión: CAGR = 189,2 % de 22 a 25 anos
Para o cálculo espacial de fusibles e conectores de alta tensión no modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
1. O valor por vehículo individual dos conectores de alta tensión é duns 3000 yuans/vehículo;
2. O valor dun só vehículo do fusible é duns 250 yuans/vehículo;
Segundo os nosos cálculos, o espazo de mercado para conectores e fusibles de alta tensión que trae o modelo de carga rápida de 800 V en 2025 é de 6.458 millóns de yuans e 538 millóns de yuans, respectivamente, cunha taxa de crecemento anual composta (TCAC) do 189,2 %.
Data de publicación: 10 de novembro de 2023
