U tradicionalnoj arhitekturi od 400 V, permanentni magnetmotoriskloni su zagrijavanju i demagnetizaciji pod uslovima visoke struje i velike brzine, što otežava poboljšanje ukupne snage motora. Ovo pruža priliku arhitekturi od 800 V da postigne povećanu snagu motora pod istim intenzitetom struje. Pod arhitekturom od 800 V,motorsuočava se s dva glavna zahtjeva: sprječavanjem korozije ležajeva i poboljšanim izolacijskim performansama.
Trendovi tehnoloških ruta:
Postupak namotavanja motora: ravna žica. Motor s ravnom žicom odnosi se namotor...koji koristi ravni stator obložen bakrom (posebno sinhroni motor sa permanentnim magnetom). U poređenju sa kružnim žičanim motorom, ravni žičani motor ima prednosti kao što su mala veličina, visoka stopa popunjavanja utora, visoka gustina snage, dobre NVH performanse i bolje performanse toplotne provodljivosti i odvođenja toplote. Može bolje zadovoljiti zahtjeve za performansama male težine, visoke gustine snage i druge zahtjeve za performanse na platformama visokog napona. Istovremeno, može ublažiti problem korozije ležajeva uzrokovan pucanjem uljnog filma i stvaranjem struje osovine kada je napon osovine visok.
1. Trend tehnologije hlađenja motora: hlađenje uljem. Hlađenje uljem rješava nedostatke tehnologije hlađenja vodom smanjenjem volumena motora i povećanjem snage. Prednost hlađenja uljem je u tome što ulje ima neprovodljiva i nemagnetska svojstva, bolje izolacijske performanse i može direktno kontaktirati unutrašnje komponente motora. Pod istim radnim uslovima, unutrašnje temperature ulja hlađenog...motorisu oko 15% niži od onih hlađenih vodommotori, što olakšava motoru odvođenje toplote.
Električna kontrola: SiC alternativno rješenje, koje pokazuje prednosti performansi
Poboljšajte efikasnost, smanjite potrošnju energije i smanjite volumen. S napretkom radne platforme visokog napona od 800 V za baterije, postavljeni su veći zahtjevi za komponente povezane s električnim pogonom i elektroničkim upravljanjem.
Prema podacima kompanije Fodie Power, uređaji od silicijum-karbida imaju sljedeće prednosti u primjeni proizvoda za kontrolu motora:
1. Može poboljšati efikasnost malih opterećenja u elektronskom kontrolnom sistemu, povećavajući domet vozila za 5-10%;
2. Povećati gustinu snage kontrolera sa 18kw/L na 45kw/L, što pogoduje minijaturizaciji;
3. Povećati efikasnost efikasne zone koja čini 85% za 6%, i povećati efikasnost zone srednjeg i niskog opterećenja za 10%;
4. Volumen prototipa elektronske kontrole od silicijum-karbida smanjen je za 40%, što može efikasno poboljšati iskorištenost prostora i pomoći u trendu razvoja minijaturizacije.
Proračun prostora za električnu kontrolu: Veličina tržišta može doseći 2,5 milijarde juana,
Trogodišnja složena godišnja stopa rasta (CAGR) 189,9%
Za prostorni proračun kontrolera motora pod modelom vozila od 800 V, pretpostavljamo da:
1. Novo energetsko vozilo ispod visokonaponske platforme opremljeno je setom kontrolera motora ili sklopom električnog pogona;
2. Vrijednost jednog automobila: Na osnovu prihoda/prodaje odgovarajućih proizvoda objavljenih u godišnjem izvještaju Intela za 2021. godinu, vrijednost iznosi 1141,29 juana/set. S obzirom na to da će popularizacija i promocija silicijum-karbidnih uređaja u oblasti elektronskih kontrolnih proizvoda u budućnosti dovesti do povećanja jedinične vrijednosti proizvoda, pretpostavljamo da će jedinična cijena biti 1145 juana/set u 2022. godini i da će se povećavati iz godine u godinu.
Prema našim proračunima, u 2025. godini, domaće i globalno tržište električnih kontrolera na platformi 800V iznosit će 1,154 milijarde juana, odnosno 2,486 milijardi juana. Složena godišnja stopa rasta (CAGR) za godine 22-25 iznosit će 172,02% i 189,98%.
Napajanje vozila: Primjena SiC uređaja, podrška razvoju 800V
U smislu poboljšanja performansi proizvoda: U poređenju sa tradicionalnim silicijumskim MOS cijevima, silicijum-karbidne MOS cijevi imaju odlične karakteristike kao što su nizak otpor provodljivosti, veći naponski otpor, dobre visokofrekventne karakteristike, otpornost na visoke temperature i izuzetno mali kapacitet spoja. U poređenju sa proizvodima za napajanje u vozilima (OBC) opremljenim uređajima na bazi Si, mogu povećati frekvenciju preključivanja, smanjiti zapreminu, smanjiti težinu, poboljšati gustinu snage i povećati efikasnost. Na primjer, frekvencija preključivanja je povećana za 4-5 puta; Smanjenje zapremine za oko 2 puta; Smanjenje težine za 2 puta; Gustina snage je povećana sa 2,1 na 3,3 kW/L; Poboljšanje efikasnosti za 3%+.
Primjena SiC uređaja može pomoći automobilskim energetskim proizvodima da se prilagode trendovima kao što su visoka gustoća snage, visoka efikasnost konverzije i mala težina, te da se bolje prilagode potrebama brzog punjenja i razvoja 800V platformi. Primjena SiC energetskih uređaja u DC/DC također može donijeti visoku otpornost na napon, male gubitke i malu težinu uređajima.
U smislu stvaranja rasta tržišta: Kako bi se prilagodila tradicionalnom brzom punjenju od 400V DC, vozila opremljena platformom napona od 800V moraju biti opremljena dodatnim DC/DC pretvaračem kako bi se pojačao napon od 400V do 800V za brzo DC punjenje baterija, što dodatno povećava potražnju za DC/DC uređajima. Istovremeno, visokonaponska platforma je također promovirala nadogradnju ugrađenih punjača, donoseći nove dodatke visokonaponskim OBC-ima.
Proračun svemirskog napajanja vozila: Preko 3 milijarde juana u svemiru za 25 godina, udvostručujući složenu godišnju stopu rasta za 22-25 godina
Za prostorni proračun proizvoda za napajanje vozila (DC/DC pretvarač i OBC punjača vozila) za model vozila od 800V, pretpostavljamo da:
Novo energetsko vozilo opremljeno je setom DC/DC pretvarača i ugrađenim punjačem OBC ili setom integriranih proizvoda za napajanje u vozilu;
Tržišni prostor za proizvode za pogon vozila = Prodaja vozila na novu energiju × Pojedinačna vrijednost odgovarajućeg proizvoda za vozilo;
Vrijednost jednog automobila: Na osnovu prihoda/obima prodaje odgovarajućeg proizvoda u godišnjem izvještaju Xinrui Technology za 2021. godinu. Među njima, DC/DC pretvarač košta 1589,68 juana/vozilo; Ugrađeni OBC košta 2029,32 juana/vozilo.
Prema našim proračunima, na platformi od 800V u 2025. godini, domaći i globalni tržišni prostor za DC/DC pretvarače iznosit će 1,588 milijardi juana, odnosno 3,422 milijarde juana, sa složenom godišnjom stopom rasta (CAGR) od 170,94% i 188,83% od 2022. do 2025. godine; domaći i globalni tržišni prostor za ugrađene punjače OBC iznosi 2,027 milijardi juana, odnosno 4,369 milijardi juana, sa složenom godišnjom stopom rasta (CAGR) od 170,94% i 188,83% od 2022. do 2025. godine.
Relej: Povećanje cijene na veliko pod utjecajem trenda visokog napona
Visokonaponski DC relej je osnovna komponenta vozila s novim energetskim pogonom, a jedno vozilo koristi 5-8 vozila. Visokonaponski DC relej je sigurnosni ventil za vozila s novim energetskim pogonom, koji ulazi u povezano stanje tokom rada vozila i može odvojiti sistem za skladištenje energije od električnog sistema u slučaju kvara vozila. Trenutno, vozila s novim energetskim pogonom moraju biti opremljena s 5-8 visokonaponskih DC releja (uključujući 1-2 glavna releja za hitno prebacivanje visokonaponskog kruga u slučaju nezgoda ili abnormalnosti u krugu; 1 predpunjač za dijeljenje udarnog opterećenja glavnog releja; 1-2 brza punjača za izolaciju visokog napona u slučaju iznenadnih abnormalnosti u krugu; 1-2 obična releja za punjenje; i 1 relej pomoćne mašine visokonaponskog sistema).
Proračun relejnog prostora: 3 milijarde juana u svemiru u roku od 25 godina, sa složenom godišnjom stopom rasta (CAGR) većom od 2 puta u roku od 22-25 godina
Da bismo izračunali prostor releja ispod modela vozila od 800 V, pretpostavljamo da:
Vozila visokog napona nove energije moraju biti opremljena sa 5-8 releja, pa biramo prosjek, sa zahtjevom jednog vozila od 6;
2. Uzimajući u obzir povećanje vrijednosti DC releja po vozilu zbog promocije visokonaponskih relejnih platformi u budućnosti, pretpostavljamo jediničnu cijenu od 200 juana po jedinici u 2022. godini i povećavamo je iz godine u godinu;
Prema našim proračunima, tržišni prostor za visokonaponske DC releje na platformi od 800V u 2025. godini iznosi blizu 3 milijarde juana, sa složenom godišnjom stopom rasta (CAGR) od 202,6%.
Tankoslojni kondenzatori: prvi izbor u oblasti nove energije
Tanki filmovi su postali preferirana alternativa elektrolizi u oblasti nove energije. Osnovna komponenta elektronskog sistema upravljanja vozilima nove energije je inverter. Ako fluktuacija napona na sabirnici pređe dozvoljeni raspon, to će uzrokovati oštećenje IGBT-a. Stoga je potrebno koristiti kondenzatore za uglađivanje i filtriranje izlaznog napona ispravljača i apsorpciju impulsne struje visoke amplitude. U oblasti invertera obično su potrebni kondenzatori sa jakom otpornošću na prenapon, visokom sigurnošću, dugim vijekom trajanja i otpornošću na visoku temperaturu. Tankoslojni kondenzatori mogu bolje ispuniti gore navedene zahtjeve, što ih čini preferiranim izborom u oblasti nove energije.
Upotreba pojedinačnih vozila postepeno raste, a potražnja za tankoslojnim kondenzatorima bit će mnogo veća od stope rasta industrije vozila na novu energiju. Potražnja za visokonaponskim platformama vozila na novu energiju je porasla, dok vrhunska električna vozila opremljena brzim punjenjem visokog napona uglavnom trebaju biti opremljena s 2-4 tankoslojna kondenzatora. Proizvodi s tankoslojnim kondenzatorima će se suočiti s većom potražnjom od vozila na novu energiju.
Potražnja za tankoslojnim kondenzatorima: Brzo punjenje visokim naponom donosi novi rast, sa godišnjom stopom rasta (GGR) od 189,2% za 22-25 godina
Za prostorni proračun tankoslojnih kondenzatora u modelu vozila od 800 V, pretpostavljamo da:
1. Cijena tankoslojnih kondenzatora varira ovisno o različitim modelima vozila i snazi motora. Što je veća snaga, to je veća vrijednost, a time i cijena. Pod pretpostavkom prosječne cijene od 300 juana;
2. Potražnja za vozilima na novu energiju s brzim punjenjem pod visokim pritiskom iznosi 2-4 jedinice po jedinici, a pretpostavljamo prosječnu potražnju od 3 jedinice po jedinici.
Prema našem proračunu, prostor za filmske kondenzatore koji donosi model brzog punjenja od 800V u 2025. godini iznosi 1,937 milijardi juana, sa složenom godišnjom stopom rasta (CAGR) od 189,2%.
Visokonaponski konektori: poboljšanje upotrebe i performansi
Visokonaponski konektori su poput krvnih sudova u ljudskom tijelu, njihova funkcija je kontinuirano prenošenje energije iz baterijskog sistema u različite sisteme.
Što se tiče doziranja. Trenutno je cijela arhitektura sistema vozila i dalje uglavnom zasnovana na 400V. Da bi se zadovoljila potražnja za brzim punjenjem od 800V, potreban je DC/DC pretvarač napona sa 800V na 400V, čime se povećava broj konektora. Stoga će se značajno poboljšati ASP visokonaponskih konektora novih energetskih vozila pod arhitekturom od 800V. Procjenjujemo da je vrijednost jednog automobila oko 3000 juana (tradicionalna vozila na gorivo imaju vrijednost od oko 1000 juana).
Što se tiče tehnologije, zahtjevi za konektore u visokonaponskim sistemima uključuju:
1. Posjeduju performanse visokog napona i visoke struje;
2. Implementirati zaštitne funkcije visokog nivoa u različitim radnim uslovima;
Posjeduju dobre performanse elektromagnetne zaštite. Stoga, kako bi se ispunili zahtjevi performansi u okviru trenda od 800V, neizbježna je tehnološka iteracija visokonaponskih konektora.
Osigurači: Povećana stopa prodiranja novih osigurača
Osigurači su "osigurači" vozila na novu energiju. Osigurač je električni uređaj koji, kada struja u sistemu pređe nazivnu vrijednost, generirana toplina će spojiti talinu, postižući svrhu isključivanja strujnog kruga.
Stopa penetracije novih osigurača se povećala. Pobudni osigurač se aktivira električnim signalom koji aktivira pobudni uređaj, omogućavajući mu oslobađanje uskladištene energije. Mehaničkom silom brzo generira prekid i dovršava gašenje luka velike struje kvara, čime se prekida struja i postiže zaštitno djelovanje. U poređenju s tradicionalnim osiguračima, pobudni kondenzator ima karakteristike male veličine, male potrošnje energije, velike nosivosti struje, otpornosti na velike strujne udare, brzog djelovanja i kontroliranog vremena zaštite, što ga čini pogodnijim za visokonaponske sisteme. S trendom arhitekture od 800 V, stopa penetracije pobudnih osigurača na tržištu će se brzo povećati, a očekuje se da će vrijednost jednog vozila dostići 250 juana.
Proračun prostora za osigurače i visokonaponske konektore: CAGR = 189,2% od 22 do 25 godina
Za prostorni proračun osigurača i visokonaponskih konektora za model vozila od 800 V, pretpostavljamo da:
1. Vrijednost jednog vozila za visokonaponske konektore je oko 3000 juana/vozilo;
2. Vrijednost osigurača za jedno vozilo je oko 250 juana/vozilo;
Prema našim proračunima, tržišni prostor za visokonaponske konektore i osigurače koje donosi model brzog punjenja od 800 V u 2025. godini iznosi 6,458 milijardi juana, odnosno 538 miliona juana, sa složenom godišnjom stopom rasta (CAGR) od 189,2%.
Vrijeme objave: 10. novembar 2023.
