Sota l'arquitectura tradicional de 400V, imant permanentmotorssón propensos a l'escalfament i la desmagnetització en condicions d'alt corrent i alta velocitat, cosa que dificulta la millora de la potència general del motor. Això ofereix una oportunitat perquè l'arquitectura de 800 V aconsegueixi una major potència del motor amb la mateixa intensitat de corrent. Sota l'arquitectura de 800 V, elmotors'enfronta a dos requisits principals: la prevenció de la corrosió dels rodaments i un millor rendiment d'aïllament.
Tendències de la ruta tecnològica:
Ruta del procés de bobinatge del motor: cable pla. Un motor de cable pla fa referència a unmotorque utilitza un estator de bobinatge recobert de coure pla (específicament un motor síncron d'imant permanent). En comparació amb un motor de cable circular, un motor de cable pla té avantatges com ara una mida petita, una alta taxa d'ompliment de ranures, una alta densitat de potència, un bon rendiment NVH i una millor conductivitat tèrmica i rendiment de dissipació de calor. Pot satisfer millor la recerca de rendiment de pes lleuger, alta densitat de potència i altres requisits de rendiment en plataformes d'alta tensió. Al mateix temps, pot alleujar el problema de corrosió dels coixinets causat per la ruptura de la pel·lícula d'oli i la formació de corrent de l'eix quan la tensió de l'eix és alta.
1. Tendència en tecnologia de refrigeració de motors: refrigeració per oli. La refrigeració per oli resol els desavantatges de la tecnologia de refrigeració per aigua reduint el volum del motor i augmentant la potència. L'avantatge de la refrigeració per oli és que l'oli té propietats no conductores ni magnètiques, un millor rendiment d'aïllament i pot entrar en contacte directament amb els components interns del motor. En les mateixes condicions de funcionament, les temperatures internes de l'oli refredat...motorssón aproximadament un 15% més baixos que els refrigerats per aiguamotors, cosa que facilita que el motor dissipi la calor.
Control elèctric: solució alternativa de SiC, que mostra avantatges de rendiment
Millora l'eficiència, redueix el consum d'energia i redueix el volum. Amb l'avanç de la plataforma de treball d'alta tensió de 800 V per a bateries, s'han plantejat requisits més elevats per als components relacionats amb l'accionament elèctric i el control electrònic.
Segons dades de Fodie Power, els dispositius de carbur de silici tenen els següents avantatges en l'aplicació de productes de controlador de motor:
1. Pot millorar l'eficiència de les càrregues baixes en el sistema de control electrònic, augmentant l'autonomia del vehicle entre un 5 i un 10%;
2. Augmentar la densitat de potència del controlador de 18 kW/L a 45 kW/L, cosa que afavoreix la miniaturització;
3. Augmentar l'eficiència de la zona eficient en un 85% en un 6% i augmentar l'eficiència de la zona de càrrega mitjana i baixa en un 10%;
4. El volum del prototip de control electrònic de carbur de silici es redueix en un 40%, cosa que pot millorar eficaçment l'ús de l'espai i ajudar en la tendència de desenvolupament de la miniaturització.
Càlcul de l'espai de control elèctric: la mida del mercat pot arribar als 2.500 milions de iuans,
CAGR a tres anys 189,9%
Per al càlcul espacial del controlador del motor sota el model de vehicle de 800V, suposem que:
1. Un vehicle d'energia nova sota una plataforma d'alta tensió està equipat amb un conjunt de controladors de motor o un conjunt d'accionament elèctric;
2. Valor d'un sol cotxe: Segons els ingressos/vendes dels productes corresponents anunciats a l'informe anual d'Intel del 2021, el valor és de 1141,29 iuans/conjunt. Tenint en compte que la popularització i la promoció dels dispositius de carbur de silici en el camp dels productes de control electrònic en el futur comportaran un augment del valor unitari dels productes, suposem que el preu unitari serà de 1145 iuans/conjunt el 2022 i augmentarà any rere any.
Segons els nostres càlculs, el 2025, l'espai de mercat nacional i mundial per a controladors elèctrics en la plataforma de 800 V serà d'1.154 milions de iuans i 2.486 milions de iuans, respectivament. La taxa de creixement anual composta (CAGR) per als anys 22-25 serà del 172,02% i del 189,98%.
Font d'alimentació del vehicle: aplicació de dispositiu SiC, que dóna suport al desenvolupament de 800V
Pel que fa a la millora del rendiment del producte: en comparació amb els tubs MOS de silici tradicionals, els tubs MOS de carbur de silici tenen característiques excel·lents com ara baixa resistència a la conducció, major resistència a la tensió, bones característiques d'alta freqüència, alta resistència a la temperatura i una capacitança de unió extremadament petita. En comparació amb els productes d'alimentació dels vehicles (OBC) equipats amb dispositius basats en Si, poden augmentar la freqüència de commutació, reduir el volum, reduir el pes, millorar la densitat de potència i augmentar l'eficiència. Per exemple, la freqüència de commutació ha augmentat entre 4 i 5 vegades; reduir el volum aproximadament 2 vegades; reduir el pes 2 vegades; la densitat de potència ha augmentat de 2,1 a 3,3 kW/L; millora de l'eficiència en un 3% o més.
L'aplicació de dispositius SiC pot ajudar els productes d'energia per a automoció a complir amb tendències com l'alta densitat de potència, l'alta eficiència de conversió i la miniaturització lleugera, i a adaptar-se millor a les necessitats de càrrega ràpida i al desenvolupament de plataformes de 800 V. L'aplicació de dispositius d'alimentació SiC en CC/CC també pot aportar resistència a alta tensió, baixes pèrdues i lleugeresa als dispositius.
Pel que fa al creixement del mercat: per adaptar-se a la pila de càrrega ràpida tradicional de 400 V CC, els vehicles equipats amb una plataforma de voltatge de 800 V han d'estar equipats amb un convertidor CC/CC addicional per augmentar la tensió de 400 V a 800 V per a la càrrega ràpida de bateries de corrent continu, cosa que augmenta encara més la demanda de dispositius CC/CC. Al mateix temps, la plataforma d'alt voltatge també ha promogut l'actualització dels carregadors integrats, aportant noves incorporacions als carregadors a bord (OBC) d'alt voltatge.
Càlcul de l'espai de subministrament d'energia per a vehicles: més de 3.000 milions de iuans en espai en 25 anys, duplicant la CAGR en 22-25 anys
Per al càlcul espacial del producte d'alimentació del vehicle (convertidor CC/CC i carregador de vehicle OBC) sota el model de vehicle de 800 V, suposem que:
Un vehicle de nova energia està equipat amb un conjunt de convertidors CC/CC i un carregador a bord (OBC) o un conjunt de productes integrats d'energia a bord;
Espai de mercat per a productes d'energia per a vehicles = Vendes de vehicles de nova energia × El valor individual del vehicle del producte corresponent;
Valor d'un sol cotxe: basat en els ingressos/volum de vendes del producte corresponent a l'informe anual de Xinrui Technology del 2021. Entre ells, el convertidor CC/CC és de 1589,68 iuans/vehicle; l'OBC de bord és de 2029,32 iuans/vehicle.
Segons els nostres càlculs, sota la plataforma de 800V el 2025, l'espai de mercat nacional i global per als convertidors de CC/CC serà d'1.588 milions de iuans i 3.422 milions de iuans, respectivament, amb una CAGR del 170,94% i del 188,83% del 2022 al 2025; l'espai de mercat nacional i global per als carregadors integrats OBC és de 2.027 milions de iuans i 4.369 milions de iuans, respectivament, amb una CAGR del 170,94% i del 188,83% del 2022 al 2025.
Relé: Augment del preu per volum sota la tendència d'alta tensió
El relé de CC d'alta tensió és el component principal dels vehicles de nova energia, amb un ús individual de 5-8. El relé de CC d'alta tensió és una vàlvula de seguretat per a vehicles de nova energia, que entra en un estat connectat durant el funcionament del vehicle i pot separar el sistema d'emmagatzematge d'energia del sistema elèctric en cas d'avaria del vehicle. Actualment, els vehicles de nova energia han d'estar equipats amb 5-8 relés de CC d'alta tensió (inclosos 1-2 relés principals per a la commutació d'emergència del circuit d'alta tensió en cas d'accidents o anomalies del circuit; 1 precarregador per compartir la càrrega d'impacte del relé principal; 1-2 carregadors ràpids per aïllar l'alta tensió en cas d'anomalies sobtades del circuit; 1-2 relés de càrrega ordinaris; i 1 relé de màquina auxiliar del sistema d'alta tensió).
Càlcul de l'espai de relleus: 3.000 milions de iuans en l'espai en 25 anys, amb una taxa de creixement anual composta (CAGR) superior a 2 en 22-25 anys
Per calcular l'espai del relé sota el model de vehicle de 800V, suposem que:
Els vehicles d'alta tensió de nova energia han d'estar equipats amb 5-8 relés, per la qual cosa escollim la mitjana, amb una demanda de 6 per vehicle individual;
2. Tenint en compte l'augment del valor dels relés de CC per vehicle a causa de la promoció de plataformes de relés d'alta tensió en el futur, suposem un preu unitari de 200 iuans per unitat el 2022 i l'augmentem any rere any;
Segons els nostres càlculs, l'espai de mercat per a relés de CC d'alta tensió en la plataforma de 800 V el 2025 és proper als 3.000 milions de iuans, amb una taxa de creixement anual composta (CAGR) del 202,6%.
Condensadors de pel·lícula fina: la primera opció en el camp de les noves energies
Les pel·lícules primes s'han convertit en l'alternativa preferida a l'electròlisi en el camp de les noves energies. El component principal del sistema de control electrònic dels vehicles de nova energia és l'inversor. Si la fluctuació de voltatge a la barra colectora supera el rang permès, causarà danys a l'IGBT. Per tant, cal utilitzar condensadors per suavitzar i filtrar el voltatge de sortida del rectificador i absorbir el corrent d'impuls d'alta amplitud. En el camp dels inversors, normalment es requereixen condensadors amb una forta resistència a la sobretensió, alta seguretat, llarga vida útil i alta resistència a la temperatura. Els condensadors de pel·lícula prima poden complir millor els requisits anteriors, convertint-los en l'opció preferida en el camp de les noves energies.
L'ús de vehicles individuals està augmentant gradualment, i la demanda de condensadors de pel·lícula fina serà molt més alta que la taxa de creixement de la indústria de vehicles de nova energia. La demanda de plataformes de vehicles de nova energia d'alt voltatge ha augmentat, mentre que els vehicles elèctrics d'alta gamma equipats amb càrrega ràpida d'alt voltatge generalment necessiten estar equipats amb 2-4 condensadors de pel·lícula fina. Els productes de condensadors de pel·lícula fina s'enfrontaran a una demanda més gran que els vehicles de nova energia.
Demanda de condensadors de pel·lícula fina: la càrrega ràpida d'alta tensió aporta un nou creixement, amb una taxa de creixement anual (TAC) del 189,2% durant 22-25 anys.
Per al càlcul espacial de condensadors de pel·lícula fina sota el model de vehicle de 800V, suposem que:
1. El preu dels condensadors de pel·lícula fina varia segons els diferents models de vehicles i la potència del motor. Com més alta sigui la potència, més alt serà el valor i, corresponentment, més alt serà el preu. Suposant un preu mitjà de 300 iuans;
2. La demanda de vehicles de nova energia amb càrrega ràpida d'alta pressió és de 2 a 4 unitats per unitat, i suposem una demanda mitjana de 3 unitats per unitat.
Segons el nostre càlcul, l'espai de condensadors de pel·lícula que aportarà el model de càrrega ràpida de 800 V el 2025 serà d'1.937 milions de iuans, amb una taxa de creixement anual composta (CAGR) del 189,2%.
Connectors d'alta tensió: millora en l'ús i el rendiment
Els connectors d'alta tensió són com vasos sanguinis del cos humà, la seva funció és transmetre contínuament energia des del sistema de bateries a diversos sistemes.
Pel que fa a la dosificació. Actualment, tota l'arquitectura del sistema del vehicle encara es basa principalment en 400 V. Per tal de satisfer la demanda de càrrega ràpida de 800 V, es requereix un convertidor de voltatge DC/DC de 800 V a 400 V, cosa que augmenta el nombre de connectors. Per tant, el connector d'alt voltatge ASP dels vehicles de nova energia sota l'arquitectura de 800 V millorarà significativament. Estimem que el valor d'un sol cotxe és d'uns 3.000 iuans (els vehicles tradicionals de combustible tenen un valor d'uns 1.000 iuans).
Pel que fa a la tecnologia, els requisits per als connectors en sistemes d'alta tensió inclouen:
1. Posseeixen un alt voltatge i un alt rendiment de corrent;
2. Implementar funcions de protecció d'alt nivell en diverses condicions de treball;
Posseeixen un bon rendiment de blindatge electromagnètic. Per tant, per tal de complir els requisits de rendiment sota la tendència de 800V, la iteració tecnològica dels connectors d'alta tensió és inevitable.
Fusibles: Augment de la taxa de penetració dels nous fusibles
Els fusibles són els "fusibles" dels vehicles de nova energia. Un fusible és un dispositiu elèctric que, quan el corrent del sistema supera el valor nominal, la calor generada fusionarà la fosa, aconseguint l'objectiu de desconnectar el circuit.
La taxa de penetració dels nous fusibles ha augmentat. El fusible d'excitació s'activa mitjançant un senyal elèctric per activar el dispositiu d'excitació, permetent-li alliberar l'energia emmagatzemada. Mitjançant força mecànica, genera ràpidament una interrupció i completa l'extinció de l'arc d'un corrent de fallada elevat, tallant així el corrent i aconseguint una acció de protecció. En comparació amb els fusibles tradicionals, el condensador d'excitació té les característiques de mida petita, baix consum d'energia, forta capacitat de càrrega de corrent, resistència a grans xocs de corrent, acció ràpida i temps de protecció controlable, cosa que el fa més adequat per a sistemes d'alta tensió. Sota la tendència de l'arquitectura de 800 V, la taxa de penetració al mercat dels fusibles d'incentiu augmentarà ràpidament i s'espera que el valor d'un sol vehicle arribi als 250 iuans.
Càlcul d'espai per a fusibles i connectors d'alta tensió: CAGR = 189,2% de 22 a 25 anys
Per al càlcul espacial de fusibles i connectors d'alta tensió en el model de vehicle de 800V, suposem que:
1. El valor per vehicle individual dels connectors d'alta tensió és d'uns 3.000 iuans/vehicle;
2. El valor del fusible per vehicle individual és d'uns 250 iuans/vehicle;
Segons els nostres càlculs, l'espai de mercat per a connectors i fusibles d'alta tensió que aportarà el model de càrrega ràpida de 800 V el 2025 és de 6.458 milions de iuans i 538 milions de iuans, respectivament, amb una taxa de creixement anual composta (CAGR) del 189,2%.
Data de publicació: 10 de novembre de 2023
