V tradicionalni 400V arhitekturi, trajni magnetmotorjiso nagnjeni k segrevanju in razmagnetizaciji pri visokih tokovih in visokih hitrostih, zaradi česar je težko izboljšati skupno moč motorja. To arhitekturi 800 V omogoča doseganje večje moči motorja pri enaki jakosti toka. Pri arhitekturi 800 Vmotorsooča se z dvema glavnima zahtevama: preprečevanjem korozije ležajev in izboljšano izolacijsko učinkovitostjo.
Trendi tehnoloških poti:
Postopek navijanja motorja: ploščata žica. Motor z ploščato žico se nanaša namotorki uporablja ploščat bakreno obložen stator (natančneje sinhroni motor s trajnim magnetom). V primerjavi z okroglim žičnim motorjem ima ploščati žični motor prednosti, kot so majhna velikost, visoka stopnja polnjenja rež, visoka gostota moči, dobra NVH zmogljivost ter boljša toplotna prevodnost in odvajanje toplote. Bolje lahko izpolnjuje zahteve glede nizke teže, visoke gostote moči in drugih zmogljivosti na visokonapetostnih platformah. Hkrati lahko ublaži težave s korozijo ležajev, ki jih povzroča razgradnja oljnega filma in nastanek toka gredi, ko je napetost gredi visoka.
1. Trend tehnologije hlajenja motorjev: oljno hlajenje. Oljno hlajenje rešuje slabosti tehnologije vodnega hlajenja z zmanjšanjem prostornine motorja in povečanjem moči. Prednost oljnega hlajenja je, da ima olje neprevodne in nemagnetne lastnosti, boljšo izolacijsko zmogljivost in lahko neposredno pride v stik z notranjimi komponentami motorja. V enakih obratovalnih pogojih se notranje temperature oljno hlajenega motorja ...motorjiso približno 15 % nižji od vodno hlajenihmotorji, kar motorju olajša odvajanje toplote.
Električno krmiljenje: alternativna rešitev SiC, ki prikazuje prednosti delovanja
Izboljšajte učinkovitost, zmanjšajte porabo energije in zmanjšajte prostornino. Z napredkom 800V visokonapetostne delovne platforme za baterije so bile postavljene višje zahteve za komponente, povezane z električnim pogonom in elektronskim krmiljenjem.
Po podatkih podjetja Fodie Power imajo naprave iz silicijevega karbida naslednje prednosti pri uporabi izdelkov za krmilnike motorjev:
1. Izboljša lahko učinkovitost nizkih obremenitev v elektronskem krmilnem sistemu in poveča doseg vozila za 5–10 %;
2. Povečajte gostoto moči krmilnika z 18 kW/L na 45 kW/L, kar je ugodno za miniaturizacijo;
3. Povečanje učinkovitosti učinkovite cone, ki predstavlja 85 %, za 6 % in povečanje učinkovitosti cone srednje in nizke obremenitve za 10 %;
4. Prostornina prototipa elektronskega krmiljenja iz silicijevega karbida se zmanjša za 40 %, kar lahko učinkovito izboljša izkoriščenost prostora in pomaga pri razvojnem trendu miniaturizacije.
Izračun prostora za električno krmiljenje: Velikost trga lahko doseže 2,5 milijarde juanov,
Triletna letna letna stopnja rasti 189,9 %
Za prostorski izračun krmilnika motorja v modelu vozila z napetostjo 800 V predpostavljamo, da:
1. Novo energetsko vozilo pod visokonapetostno platformo je opremljeno s kompletom krmilnikov motorjev ali sklopom električnega pogona;
2. Vrednost enega avtomobila: Na podlagi prihodkov/prodaje ustreznih izdelkov, objavljenih v letnem poročilu Intela za leto 2021, znaša vrednost 1141,29 juanov/komplet. Glede na to, da bo popularizacija in promocija silicijevega karbidnega orodja na področju elektronskih krmilnih izdelkov v prihodnosti povzročila povečanje vrednosti enote izdelkov, predvidevamo, da bo cena enote v letu 2022 znašala 1145 juanov/komplet in se bo iz leta v leto povečevala.
Po naših izračunih bo leta 2025 domači in svetovni tržni prostor za električne krmilnike na platformi 800V znašal 1,154 milijarde juanov oziroma 2,486 milijarde juanov. CAGR za leta 22–25 bo 172,02 % oziroma 189,98 %.
Napajanje vozila: uporaba SiC naprave, ki podpira razvoj 800V
Kar zadeva izboljšanje delovanja izdelka: V primerjavi s tradicionalnimi silicijevimi MOS cevmi imajo silicijev-karbidne MOS cevi odlične lastnosti, kot so nizka prevodna upornost, višja napetostna upornost, dobre visokofrekvenčne lastnosti, visoka temperaturna odpornost in izjemno majhna spojna kapacitivnost. V primerjavi z napajalniki v vozilih (OBC), opremljenimi z napravami na osnovi silicija, lahko povečajo preklopno frekvenco, zmanjšajo prostornino, zmanjšajo težo, izboljšajo gostoto moči in povečajo učinkovitost. Na primer, preklopna frekvenca se je povečala za 4-5-krat; prostornina se je zmanjšala za približno 2-krat; teža se je zmanjšala za 2-krat; gostota moči se je povečala z 2,1 na 3,3 kW/L; učinkovitost se je izboljšala za več kot 3 %.
Uporaba SiC naprav lahko pomaga avtomobilskim napajalnikom, da se prilagodijo trendom, kot so visoka gostota moči, visoka učinkovitost pretvorbe in lahka miniaturizacija, ter se bolje prilagodijo potrebam hitrega polnjenja in razvoju 800V platform. Uporaba SiC napajalnih naprav v DC/DC lahko napravam prinese tudi visoko napetostno odpornost, nizke izgube in lahko težo.
Kar zadeva ustvarjanje rasti trga: Za prilagoditev tradicionalnemu hitremu polnilnemu stojalu 400 V DC morajo biti vozila, opremljena z napetostno platformo 800 V, opremljena z dodatnim pretvornikom DC/DC za povečanje napetosti s 400 V na 800 V za hitro polnjenje baterij z enosmernim tokom, kar dodatno povečuje povpraševanje po napravah DC/DC. Hkrati je visokonapetostna platforma spodbudila tudi nadgradnjo vgrajenih polnilnikov, kar je prineslo nove dodatke k visokonapetostnim vgrajenim polnilnikom.
Izračun vesoljskih virov za vozila: Več kot 3 milijarde juanov v vesolju v 25 letih, podvojitev letne letne rasti v 22–25 letih
Za prostorski izračun napajalnika vozila (DC/DC pretvornik in polnilnik vozila OBC) pri modelu vozila 800 V predpostavljamo, da:
Novo energetsko vozilo je opremljeno s kompletom pretvornikov DC/DC in vgrajenim polnilnikom OBC ali kompletom integriranih vgrajenih napajalnih izdelkov;
Tržni prostor za motorne izdelke za vozila = prodaja vozil na novo energijo × vrednost posameznega vozila ustreznega izdelka;
Vrednost enega avtomobila: Na podlagi prihodkov/obsega prodaje ustreznega izdelka v letnem poročilu Xinrui Technology za leto 2021. Med njimi je cena pretvornika DC/DC 1589,68 juanov/vozilo; cena vgrajenega računalnika (OBC) pa 2029,32 juanov/vozilo.
Po naših izračunih bo leta 2025 na platformi 800V domači in svetovni trg za pretvornike DC/DC znašal 1,588 milijarde juanov oziroma 3,422 milijarde juanov, s CAGR 170,94 % oziroma 188,83 % od leta 2022 do 2025; domači in svetovni trg za vgrajene polnilnike OBC znaša 2,027 milijarde juanov oziroma 4,369 milijarde juanov, s CAGR 170,94 % oziroma 188,83 % od leta 2022 do 2025.
Rele: Povečanje količinske cene v okviru trenda visoke napetosti
Visokonapetostni enosmerni rele je osrednja komponenta vozil z novo energijo, saj se eno vozilo porabi od 5 do 8 vozil. Visokonapetostni enosmerni rele je varnostni ventil za vozila z novo energijo, ki med delovanjem vozila preklopi v priključeno stanje in lahko v primeru okvare vozila loči sistem za shranjevanje energije od električnega sistema. Trenutno morajo biti vozila z novo energijo opremljena s 5 do 8 visokonapetostnimi enosmernimi releji (vključno z 1 do 2 glavnima relejema za zasilni preklop visokonapetostnega tokokroga v primeru nesreč ali nepravilnosti v tokokrogu; 1 predpolnilcem za delitev udarne obremenitve glavnega releja; 1 do 2 hitrima polnilnikoma za izolacijo visoke napetosti v primeru nenadnih nepravilnosti v tokokrogu; 1 do 2 običajnima polnilnima relejema; in 1 relejem pomožnega stroja visokonapetostnega sistema).
Izračun prostora za releje: 3 milijarde juanov v vesolju v 25 letih, s CAGR, ki presega 2-krat v 22-25 letih
Za izračun prostora za rele pod modelom vozila 800 V predpostavljamo, da:
Visokonapetostna nova energijska vozila morajo biti opremljena s 5–8 releji, zato izberemo povprečje, pri čemer eno vozilo potrebuje 6 relejev;
2. Glede na povečanje vrednosti enosmernih relejev na vozilo zaradi promocije visokonapetostnih relejskih platform v prihodnosti predpostavljamo ceno na enoto 200 juanov na enoto v letu 2022 in jo iz leta v leto povečujemo;
Po naših izračunih bo tržni prostor za visokonapetostne enosmerne releje na platformi 800 V leta 2025 blizu 3 milijard juanov, s CAGR 202,6 %.
Tankoplastni kondenzatorji: prva izbira na področju nove energije
Tanke plasti so postale prednostna alternativa elektrolizi na področju nove energije. Osrednja komponenta elektronskega krmilnega sistema vozil z novo energijo je razsmernik. Če nihanje napetosti na vodilu preseže dovoljeno območje, bo to povzročilo poškodbo IGBT. Zato je treba uporabiti kondenzatorje za glajenje in filtriranje izhodne napetosti usmernika ter absorbiranje impulznega toka z visoko amplitudo. Na področju razsmernikov so običajno potrebni kondenzatorji z močno odpornostjo na prenapetost, visoko varnostjo, dolgo življenjsko dobo in visoko temperaturno odpornostjo. Tankoplastni kondenzatorji lahko bolje izpolnjujejo zgornje zahteve, zaradi česar so prednostna izbira na področju nove energije.
Uporaba posameznih vozil postopoma narašča, povpraševanje po tankoslojnih kondenzatorjih pa bo veliko večje od stopnje rasti industrije vozil na nova energetska omrežja. Povpraševanje po visokonapetostnih platformah za vozila na nova energetska omrežja se je povečalo, medtem ko morajo biti vrhunska električna vozila, opremljena z visokonapetostnim hitrim polnjenjem, običajno opremljena z 2–4 tankoslojnimi kondenzatorji. Izdelki s tankoslojnimi kondenzatorji bodo imeli večje povpraševanje kot vozila na nova energetska omrežja.
Povpraševanje po tankoslojnih kondenzatorjih: Visokonapetostno hitro polnjenje prinaša novo rast, z letno stopnjo rasti 189,2 % za 22–25 let.
Za prostorski izračun tankoplastnih kondenzatorjev v modelu vozila z napetostjo 800 V predpostavljamo, da:
1. Cena tankoslojnih kondenzatorjev se razlikuje glede na model vozila in moč motorja. Višja kot je moč, višja je vrednost in ustrezno višja je cena. Ob predpostavki povprečne cene 300 juanov;
2. Povpraševanje po vozilih na nova energijska goriva s hitrim polnjenjem pod visokim tlakom je 2–4 enote na enoto, pri čemer predpostavljamo povprečno povpraševanje 3 enote na enoto.
Po našem izračunu bo prostor za filmske kondenzatorje, ki ga bo leta 2025 prinesel model hitrega polnjenja 800 V, znašal 1,937 milijarde juanov, s CAGR = 189,2 %.
Visokonapetostni konektorji: izboljšanje uporabe in zmogljivosti
Visokonapetostni konektorji so kot krvne žile v človeškem telesu, njihova funkcija je neprekinjen prenos energije iz baterijskega sistema v različne sisteme.
Kar zadeva doziranje. Trenutno celotna arhitektura sistema vozila še vedno temelji predvsem na 400 V. Da bi zadostili povpraševanju po hitrem polnjenju z 800 V, je potreben pretvornik napetosti DC/DC iz 800 V v 400 V, s čimer se poveča število priključkov. Zato se bo zmogljivost visokonapetostnih priključkov novih vozil na gorivo v arhitekturi 800 V znatno izboljšala. Ocenjujemo, da je vrednost enega avtomobila približno 3000 juanov (tradicionalna vozila na gorivo imajo vrednost približno 1000 juanov).
Kar zadeva tehnologijo, zahteve za konektorje v visokonapetostnih sistemih vključujejo:
1. Imajo visoko napetost in visoko tokovno zmogljivost;
2. Izvajanje visokonivojskih zaščitnih funkcij v različnih delovnih pogojih;
Imajo dobro elektromagnetno zaščito. Zato je za izpolnjevanje zahtev glede zmogljivosti v okviru trenda 800 V neizogibna tehnološka iteracija visokonapetostnih konektorjev.
Varovalke: Povečana stopnja penetracije novih varovalk
Varovalke so "varovalke" vozil na novo energijo. Varovalka je električna naprava, ki ob preseganju nazivne vrednosti toka v sistemu zaradi ustvarjene toplote tali talino in s tem doseže namen prekinitve tokokroga.
Stopnja prodiranja novih varovalk se je povečala. Vzbujevalno varovalko sproži električni signal, ki aktivira vzbujevalno napravo, kar ji omogoča sprostitev shranjene energije. Z mehansko silo hitro ustvari prekinitev in dokonča gašenje obloka pri velikem kratkostičnem toku, s čimer prekine tok in doseže zaščitno delovanje. V primerjavi s tradicionalnimi varovalkami ima vzbujevalni kondenzator značilnosti majhnosti, nizke porabe energije, visoke tokovne nosilnosti, odpornosti na velike tokovne sunke, hitrega delovanja in nadzorovanega časa zaščite, zaradi česar je bolj primeren za visokonapetostne sisteme. V skladu s trendom 800V arhitekture se bo stopnja prodiranja spodbudnih varovalk na trg hitro povečala in pričakuje se, da bo vrednost enega vozila dosegla 250 juanov.
Izračun prostora za varovalke in visokonapetostne konektorje: CAGR = 189,2 % od 22 do 25 let
Za prostorski izračun varovalk in visokonapetostnih konektorjev pri modelu vozila z napetostjo 800 V predpostavljamo, da:
1. Vrednost visokonapetostnih konektorjev za eno vozilo je približno 3000 juanov/vozilo;
2. Vrednost varovalke za eno vozilo je približno 250 juanov/vozilo;
Po naših izračunih bo tržni prostor za visokonapetostne konektorje in varovalke, ki jih bo leta 2025 prinesel model hitrega polnjenja 800 V, znašal 6,458 milijarde juanov oziroma 538 milijonov juanov, s CAGR = 189,2 %.
Čas objave: 10. november 2023
