Під традиційною архітектурою 400 В, постійний магнітдвигунисхильні до нагрівання та розмагнічування в умовах сильного струму та високої швидкості, що ускладнює покращення загальної потужності двигуна. Це дає можливість для архітектури 800 В досягти підвищеної потужності двигуна при тій самій інтенсивності струму. Під архітектурою 800 Вдвигунмає дві основні вимоги: запобігання корозії підшипників і покращені характеристики ізоляції.
Тенденції технологічного шляху:
Процес обмотки двигуна: плоский дріт. Двигун з плоским дротом відноситься до aдвигунякий використовує плоский обміднений статор з обмоткою (зокрема, синхронний двигун із постійним магнітом). Порівняно з двигуном з круглим дротом, двигун з плоским дротом має такі переваги, як малий розмір, висока швидкість заповнення щілин, висока щільність потужності, хороша продуктивність NVH, а також краща теплопровідність і ефективність розсіювання тепла. Він може краще відповідати прагненню до легкої ваги, високої щільності потужності та іншим вимогам до продуктивності на платформах високої напруги. У той же час він може полегшити проблему корозії підшипників, спричинену руйнуванням масляної плівки та утворенням струму на валу, коли напруга на валу висока.
1. Тенденція технології охолодження двигуна: масляне охолодження. Масляне охолодження усуває недоліки технології водяного охолодження шляхом зменшення обсягу двигуна та збільшення потужності. Перевага масляного охолодження полягає в тому, що масло має непровідні та немагнітні властивості, кращі ізоляційні характеристики та може безпосередньо контактувати з внутрішніми компонентами двигуна. При однакових умовах експлуатації внутрішні температури масла охолоджуютьсядвигуниприблизно на 15% нижчі, ніж у водяного охолодженнядвигуни, полегшуючи двигуну розсіювання тепла.
Електричне керування: альтернативне рішення SiC, що демонструє переваги продуктивності
Підвищення ефективності, зменшення енергоспоживання та зменшення гучності. З удосконаленням високовольтної робочої платформи 800 В для акумуляторів висуваються більш високі вимоги до компонентів, пов’язаних з електроприводом та електронним керуванням.
За даними Fodie Power, пристрої з карбіду кремнію мають наступні переваги в застосуванні продуктів для контролерів двигунів:
1. Це може підвищити ефективність низьких навантажень в електронній системі управління, збільшуючи діапазон автомобіля на 5-10%;
2. Збільште щільність потужності контролера з 18 кВт/л до 45 кВт/л, що сприяє мініатюризації;
3. Збільшити ККД зони ефективності, що становить 85% на 6%, і збільшити ефективність зони середнього та низького навантаження на 10%;
4. Обсяг прототипу електронного керування з карбіду кремнію зменшено на 40%, що може ефективно покращити використання простору та сприяти тенденції розвитку мініатюризації.
Розрахунок простору електричного управління: розмір ринку може досягати 2,5 мільярда юанів,
CAGR за три роки 189,9%
Для просторового розрахунку контролера двигуна під моделлю автомобіля 800 В припускаємо, що:
1. Новий енергетичний транспортний засіб на високовольтній платформі оснащений комплектом контролерів двигунів або вузлом електроприводу;
2. Вартість окремого автомобіля: виходячи з прибутку/продажів відповідних продуктів, оголошених у річному звіті Intel за 2021 рік, вартість становить 1141,29 юанів за комплект. Враховуючи, що популяризація та просування пристроїв з карбіду кремнію в галузі електронних продуктів керування в майбутньому призведе до збільшення вартості одиниці продукції, ми припускаємо, що ціна за одиницю становитиме 1145 юанів/набір у 2022 році та збільшуватиметься з кожним роком на рік.
Згідно з нашими розрахунками, у 2025 році внутрішній і світовий ринок електричних контролерів на платформі 800 В становитиме 1,154 млрд юанів і 2,486 млрд юанів відповідно. CAGR за 22-25 роки становитиме 172,02% і 189,98%.
Автомобільний блок живлення: застосування пристрою SiC, що підтримує розвиток 800 В
З точки зору покращення продуктивності продукту: порівняно з традиційними кремнієвими МОП-трубками, МОП-трубки з карбіду кремнію мають чудові характеристики, такі як низький опір провідності, вищий опір напрузі, хороші високочастотні характеристики, стійкість до високих температур і надзвичайно малу ємність переходу. Порівняно з продуктами джерела живлення транспортних засобів (OBC), оснащеними пристроями на основі кремнію, він може збільшити частоту перемикань, зменшити гучність, зменшити вагу, покращити щільність потужності та підвищити ефективність. Наприклад, частота перемикань зросла в 4-5 разів; Зменшити гучність приблизно в 2 рази; Зменшити вагу в 2 рази; Питома потужність була збільшена з 2,1 до 3,3 кВт/л; Підвищення ефективності на 3%+.
Застосування пристроїв із SiC може допомогти автомобільній енергетичній продукції відповідати таким тенденціям, як висока щільність потужності, висока ефективність перетворення та легка мініатюризація, а також краще адаптуватися до потреб швидкої зарядки та розробки платформ 800 В. Застосування силових пристроїв із SiC у DC/DC також може забезпечити високий опір напрузі, низькі втрати та легкість пристроїв.
З точки зору створення зростання ринку: щоб адаптуватися до традиційної купи швидкої зарядки 400 В постійного струму, транспортні засоби, оснащені платформою напруги 800 В, повинні бути оснащені додатковим перетворювачем постійного струму в постійний, щоб підвищити 400 В до 800 В для швидкої зарядки постійним струмом акумуляторних батарей, що ще більше збільшує попит на пристрої DC/DC. У той же час високовольтна платформа також сприяла модернізації бортових зарядних пристроїв, додаючи нові доповнення до високовольтних OBC.
Розрахунок простору джерела живлення транспортних засобів: понад 3 мільярди юанів у космосі за 25 років, подвоєння CAGR за 22-25 років
Для просторового розрахунку продукту джерела живлення транспортного засобу (перетворювач DC/DC і автомобільний зарядний пристрій OBC) для моделі автомобіля 800 В ми припускаємо, що:
Новий енергетичний транспортний засіб оснащено набором перетворювачів постійного/постійного струму та бортовим зарядним пристроєм OBC або набором інтегрованих бортових джерел живлення;
Ринковий простір для енергетичних продуктів для транспортних засобів = продаж транспортних засобів з новою енергією × вартість окремого транспортного засобу для відповідного продукту;
Вартість окремого автомобіля: на основі доходу/обсягу продажів відповідного продукту в річному звіті Xinrui Technology за 2021 рік. Серед них конвертер DC/DC коштує 1589,68 юанів/автомобіль; Бортовий OBC становить 2029,32 юаня/автомобіль.
Згідно з нашими розрахунками, у 2025 році на платформі 800 В внутрішній і світовий ринковий простір для перетворювачів постійного струму становитиме 1,588 мільярда юанів і 3,422 мільярда юанів, відповідно, із CAGR 170,94% і 188,83% з 2022 по 2025 рік; Внутрішній і світовий ринковий простір для бортового зарядного пристрою OBC становить 2,027 мільярда юанів і 4,369 мільярда юанів, відповідно, із CAGR 170,94% і 188,83% з 2022 по 2025 рік.
Естафета: зростання цін за обсягом за тенденції високої напруги
Реле постійного струму високої напруги є основним компонентом транспортних засобів нових джерел енергії, з використанням одного транспортного засобу 5-8. Високовольтне реле постійного струму є запобіжним клапаном для нових транспортних засобів з енергопостачанням, який переходить у підключений стан під час роботи автомобіля та може відокремити систему накопичення енергії від електричної системи у разі несправності автомобіля. В даний час транспортні засоби з новою енергією повинні бути обладнані 5-8 високовольтними реле постійного струму (включаючи 1-2 головних реле для аварійного перемикання високовольтного ланцюга в разі аварій або аномалій ланцюга; 1 попередній зарядний пристрій для спільного використання ударне навантаження головного реле; 1-2 швидкісних зарядних пристроїв для ізоляції високої напруги в разі раптових несправностей ланцюга; 1 допоміжне реле високовольтної системи;
Розрахунок релейного простору: 3 мільярди юанів у космосі протягом 25 років, CAGR перевищує 2 рази за 22-25 років
Для розрахунку простору реле під модель автомобіля 800 В припустимо, що:
Нові транспортні засоби високої напруги повинні бути обладнані 5-8 реле, тому ми вибираємо середнє, з попитом на один транспортний засіб 6;
2. Враховуючи збільшення вартості реле постійного струму на транспортний засіб через просування платформ високовольтних реле в майбутньому, ми припускаємо, що ціна за одиницю в 2022 році становитиме 200 юанів за одиницю та збільшуватиме її з року в рік;
Згідно з нашими розрахунками, ринковий простір для високовольтних реле постійного струму на платформі 800 В у 2025 році наближається до 3 мільярдів юанів із CAGR 202,6%.
Тонкоплівкові конденсатори: перший вибір у галузі нової енергії
Тонкі плівки стали переважною альтернативою електролізу в галузі нової енергії. Основним компонентом електронної системи керування автомобілями на новій енергії є інвертор. Якщо коливання напруги на шині перевищить допустимий діапазон, це призведе до пошкодження IGBT. Тому необхідно використовувати конденсатори для згладжування і фільтрації вихідної напруги випрямляча, а також для поглинання імпульсного струму високої амплітуди. У сфері інверторів зазвичай потрібні конденсатори з сильною стійкістю до перенапруги, високою безпекою, тривалим терміном служби та стійкістю до високих температур. Тонкоплівкові конденсатори можуть краще відповідати вищевказаним вимогам, що робить їх кращим вибором у галузі нової енергії.
Використання окремих транспортних засобів поступово зростає, і попит на тонкоплівкові конденсатори буде набагато вищим, ніж темпи зростання індустрії автомобілів з новою енергією. Попит на високовольтні нові енергетичні транспортні платформи зріс, тоді як електромобілі високого класу, оснащені високовольтною швидкою зарядкою, зазвичай потребують 2-4 тонкоплівкових конденсаторів. Продукція тонкоплівкових конденсаторів матиме більший попит, ніж нові транспортні засоби.
Попит на тонкоплівкові конденсатори: швидка зарядка під високою напругою приносить нове зростання з AGR 189,2% протягом 22-25 років
Для просторового розрахунку тонкоплівкових конденсаторів під модель автомобіля 800 В припускаємо, що:
1. Ціна тонкоплівкових конденсаторів залежить від моделі автомобіля та потужності двигуна. Чим вища потужність, тим вища вартість і відповідно вища ціна. Припускаючи, що середня ціна становить 300 юанів;
2. Попит на нові енерготранспортні засоби зі швидкою зарядкою високого тиску становить 2-4 одиниці на одиницю, і ми припускаємо, що середній попит становить 3 одиниці на одиницю.
Згідно з нашими підрахунками, ємність плівкового конденсатора, створена моделлю швидкої зарядки 800 В у 2025 році, становить 1,937 мільярда юанів із CAGR=189,2%
Високовольтні роз’єми: покращення у використанні та продуктивності
Високовольтні з’єднувачі схожі на кровоносні судини в тілі людини, їх функція полягає в безперервній передачі енергії від акумуляторної системи до різних систем.
З точки зору дозування. В даний час вся архітектура системи автомобіля все ще в основному базується на 400 В. Щоб задовольнити попит на швидку зарядку 800 В, потрібен перетворювач напруги DC/DC з 800 В на 400 В, що дозволить збільшити кількість роз’ємів. Таким чином, високовольтний роз’єм ASP транспортних засобів нової енергії під архітектуру 800 В буде значно вдосконалений. За нашими оцінками, вартість одного автомобіля становить приблизно 3000 юанів (автомобілі, що працюють на традиційному паливі, коштують приблизно 1000 юанів).
З точки зору техніки. Вимоги до роз’ємів у системах високої напруги включають:
1. Володіти високою напругою та високим струмом;
2. Реалізувати функції захисту високого рівня в різних умовах роботи;
Володіють хорошими показниками електромагнітного екранування. Тому для того, щоб відповідати вимогам до продуктивності під тенденцією до 800 В, технологічна ітерація високовольтних роз’ємів неминуча.
Запобіжники: підвищена швидкість проникнення нових запобіжників
Запобіжники – це «запобіжники» нових транспортних засобів. Запобіжник — це електричний пристрій, який, коли сила струму в системі перевищує номінальне значення, тепло, що виділяється, заплавляє розплав, досягаючи мети роз’єднання ланцюга.
Швидкість проникнення нових запалів зросла. Запобіжник збудження спрацьовує електричним сигналом, щоб активувати пристрій збудження, дозволяючи йому вивільнити накопичену енергію. Завдяки механічній силі він швидко генерує розрив і завершує гасіння дуги великого струму пошкодження, тим самим відключаючи струм і досягаючи захисної дії. У порівнянні з традиційними запобіжниками конденсатор збудження має такі характеристики, як малий розмір, низьке енергоспоживання, сильна пропускна здатність по струму, стійкість до сильних ударів струму, швидка дія та контрольований час захисту, що робить його більш придатним для систем високої напруги. Відповідно до тенденції архітектури 800 В швидкість проникнення на ринок стимулюючих запобіжників швидко зросте, і очікується, що вартість одного автомобіля досягне 250 юанів.
Розрахунок простору для запобіжників і високовольтних роз'ємів: CAGR=189,2% від 22 до 25 років
Для просторового розрахунку запобіжників і високовольтних роз’ємів під модель автомобіля 800 В припустимо, що:
1. Вартість високовольтних роз’ємів для одного транспортного засобу становить близько 3000 юанів за автомобіль;
2. Вартість запобіжника для одного транспортного засобу становить близько 250 юанів за автомобіль;
Згідно з нашими підрахунками, ринковий простір для високовольтних роз’ємів і запобіжників, які принесла модель швидкої зарядки 800 В у 2025 році, становить 6,458 млрд юанів і 538 млн юанів відповідно, CAGR=189,2%
Час публікації: 10 листопада 2023 р
