При традиционната 400V архитектура, постоянният магнитмоториса склонни към нагряване и размагнитване при условия на висок ток и висока скорост, което затруднява подобряването на общата мощност на двигателя. Това предоставя възможност на 800V архитектурата да постигне увеличена мощност на двигателя при същия интензитет на тока. При 800V архитектурата,моторе изправен пред две основни изисквания: предотвратяване на корозия на лагерите и подобрени изолационни характеристики.
Тенденции в технологичните маршрути:
Процес на навиване на двигателя: плосък проводник. Двигател с плосък проводник се отнася домоторкойто използва плосък статор с медно покритие (по-специално синхронен двигател с постоянен магнит). В сравнение с кръгъл двигател с тел, плоският двигател с тел има предимства като малък размер, висока скорост на запълване на слотовете, висока плътност на мощността, добри NVH характеристики и по-добра топлопроводимост и разсейване на топлината. Той може по-добре да отговори на стремежите към леко тегло, висока плътност на мощността и други изисквания за производителност при високоволтови платформи. В същото време може да облекчи проблема с корозията на лагерите, причинен от разрушаването на масления филм и образуването на ток на вала, когато напрежението на вала е високо.
1. Тенденция в технологията за охлаждане на двигателя: маслено охлаждане. Масленото охлаждане решава недостатъците на технологията за водно охлаждане, като намалява обема на двигателя и увеличава мощността. Предимството на масленото охлаждане е, че маслото има непроводящи и немагнитни свойства, по-добри изолационни характеристики и може да осъществява директен контакт с вътрешните компоненти на двигателя. При едни и същи работни условия, вътрешните температури на маслено охлажданите...моториса с около 15% по-ниски от тези с водно охлажданемотори, което улеснява разсейването на топлината от двигателя.
Електрическо управление: алтернативно решение от SiC, демонстриращо предимства в производителността
Подобряване на ефективността, намаляване на консумацията на енергия и намаляване на обема. С развитието на работната платформа за високо напрежение 800V за батерии, бяха поставени по-високи изисквания към компонентите, свързани с електрическото задвижване и електронното управление.
Според данни на Fodie Power, устройствата от силициев карбид имат следните предимства при приложението на продукти за контролери на двигатели:
1. Може да подобри ефективността на ниските натоварвания в електронната система за управление, увеличавайки пробега на превозното средство с 5-10%;
2. Увеличете плътността на мощността на контролера от 18kw/L до 45kw/L, което е благоприятно за миниатюризация;
3. Увеличаване на ефективността на ефективната зона, представляваща 85%, с 6% и увеличаване на ефективността на зоната със средно и ниско натоварване с 10%;
4. Обемът на прототипа за електронно управление от силициев карбид е намален с 40%, което може ефективно да подобри използването на пространството и да подпомогне тенденцията за развитие на миниатюризация.
Изчисляване на пространството за електрически контрол: Размерът на пазара може да достигне 2,5 милиарда юана,
Тригодишен CAGR 189,9%
За пространственото изчисление на контролера на двигателя при модел на превозно средство 800V, приемаме, че:
1. Ново енергийно превозно средство под платформа за високо напрежение е оборудвано с набор от контролери за двигатели или електрически задвижващ агрегат;
2. Стойност на един автомобил: Въз основа на приходите/продажбите на съответните продукти, обявени в годишния отчет на Intel за 2021 г., стойността е 1141,29 юана/комплект. Като се има предвид, че популяризирането и промотирането на силициево-карбидни устройства в областта на продуктите за електронно управление в бъдеще ще доведе до увеличаване на единичната стойност на продуктите, приемаме, че единичната цена ще бъде 1145 юана/комплект през 2022 г. и ще се увеличава всяка година.
Според нашите изчисления, през 2025 г. вътрешният и световният пазар за електрически контролери на платформата 800V ще бъде съответно 1,154 милиарда юана и 2,486 милиарда юана. Средният годишен темп на растеж (CAGR) за годините 22-25 ще бъде 172,02% и 189,98%.
Захранване на превозни средства: приложение на SiC устройство, поддържащо разработването на 800V
По отношение на подобряването на производителността на продукта: В сравнение с традиционните силициеви MOS тръби, силициево-карбидните MOS тръби имат отлични характеристики като ниско съпротивление на проводимост, по-високо съпротивление на напрежение, добри високочестотни характеристики, устойчивост на висока температура и изключително малък капацитет на прехода. В сравнение с вградените в превозните средства захранвания (OBC), оборудвани с устройства на базата на Si, те могат да увеличат честотата на превключване, да намалят обема, да намалят теглото, да подобрят плътността на мощността и да повишат ефективността. Например, честотата на превключване се е увеличила 4-5 пъти; обемът е намален с около 2 пъти; теглото е намалено с 2 пъти; плътността на мощността е увеличена от 2,1 на 3,3 kW/L; ефективността е подобрена с над 3%.
Приложението на SiC устройства може да помогне на автомобилните захранващи продукти да отговарят на тенденции като висока плътност на мощността, висока ефективност на преобразуване и лека миниатюризация, както и по-добре да се адаптират към нуждите на бързото зареждане и разработването на 800V платформи. Приложението на SiC захранващи устройства в DC/DC може също да осигури устойчивост на високо напрежение, ниски загуби и леко тегло на устройствата.
По отношение на създаването на пазарен растеж: За да се адаптират към традиционните 400V DC бързо зареждане, превозните средства, оборудвани с платформа за напрежение 800V, трябва да бъдат оборудвани с допълнителен DC/DC конвертор, за да увеличат 400V до 800V за DC бързо зареждане на батерии, което допълнително увеличава търсенето на DC/DC устройства. В същото време, платформата за високо напрежение също така насърчи модернизацията на бордовите зарядни устройства, като донесе нови допълнения към високоволтовите бордови зарядни устройства.
Изчисляване на космическия капацитет за захранване на превозни средства: Над 3 милиарда юана в космоса за 25 години, удвояване на CAGR за 22-25 години
За пространственото изчисление на захранващия продукт за превозно средство (DC/DC конвертор и OBC за зарядно устройство за превозно средство) при модел на превозно средство 800V, приемаме, че:
Новото енергийно превозно средство е оборудвано с комплект DC/DC преобразуватели и бордово зарядно устройство OBC или комплект интегрирани бордови захранващи продукти;
Пазарно пространство за продукти за задвижване на превозни средства = Продажби на превозни средства с нова енергия × Стойността на съответния продукт за отделно превозно средство;
Стойност на един автомобил: Въз основа на приходите/обема на продажбите на съответния продукт в годишния отчет на Xinrui Technology за 2021 г. Сред тях, DC/DC конверторът е 1589,68 юана/превозно средство; бордовото OBC е 2029,32 юана/превозно средство.
Според нашите изчисления, при платформата 800V през 2025 г., вътрешният и световният пазар за DC/DC конвертори ще бъде съответно 1,588 милиарда юана и 3,422 милиарда юана, със CAGR от 170,94% и 188,83% от 2022 г. до 2025 г.; вътрешният и световният пазар за бордови зарядни устройства OBC е съответно 2,027 милиарда юана и 4,369 милиарда юана, със CAGR от 170,94% и 188,83% от 2022 г. до 2025 г.
Реле: Увеличение на цените на обема при тенденция за високо напрежение
Високоволтовото DC реле е основният компонент на превозните средства с нова енергия, като едно превозно средство използва 5-8 превозни средства. Високоволтовото DC реле е предпазен клапан за превозни средства с нова енергия, който влиза в свързано състояние по време на работа на превозното средство и може да отдели системата за съхранение на енергия от електрическата система в случай на повреда на превозното средство. Понастоящем превозните средства с нова енергия трябва да бъдат оборудвани с 5-8 високоволтови DC релета (включително 1-2 главни релета за аварийно превключване на веригата с високо напрежение в случай на инциденти или аномалии във веригата; 1 предварително зарядно устройство за споделяне на ударното натоварване на главното реле; 1-2 бързи зарядни устройства за изолиране на високото напрежение в случай на внезапни аномалии във веригата; 1-2 обикновени релета за зареждане; и 1 реле за спомагателна машина на системата с високо напрежение).
Изчисляване на пространството за релета: 3 милиарда юана в космоса в рамките на 25 години, като CAGR надвишава 2 пъти за 22-25 години
За да изчислим пространството за релето под модела на превозното средство 800V, приемаме, че:
Високоволтовите нови енергийни превозни средства трябва да бъдат оборудвани с 5-8 релета, така че избираме средното ниво, с търсене от 6 за едно превозно средство;
2. Като се има предвид увеличението на стойността на DC релетата на превозно средство поради популяризирането на платформи за високоволтови релета в бъдеще, ние приемаме единична цена от 200 юана за брой през 2022 г. и я увеличаваме всяка година;
Според нашите изчисления, пазарното пространство за високоволтови DC релета на платформата 800V през 2025 г. е близо 3 милиарда юана, със CAGR от 202,6%.
Тънкослойни кондензатори: първият избор в областта на новата енергия
Тънкослойните кондензатори са се превърнали в предпочитана алтернатива на електролизата в областта на новата енергия. Основният компонент на електронната система за управление на превозните средства с нова енергия е инверторът. Ако колебанията на напрежението на шината надхвърлят допустимия диапазон, това ще причини повреда на IGBT транзистора. Следователно е необходимо да се използват кондензатори за изглаждане и филтриране на изходното напрежение на токоизправителя и за абсорбиране на импулсен ток с висока амплитуда. В областта на инверторите обикновено се изискват кондензатори със силна устойчивост на пренапрежение, висока безопасност, дълъг живот и устойчивост на висока температура. Тънкослойните кондензатори могат по-добре да отговорят на горните изисквания, което ги прави предпочитан избор в областта на новата енергия.
Използването на единични превозни средства постепенно се увеличава и търсенето на тънкослойни кондензатори ще бъде много по-високо от темпа на растеж на индустрията за превозни средства с нова енергия. Търсенето на платформи за високоволтови превозни средства с нова енергия се е увеличило, докато висок клас електрически превозни средства, оборудвани с бързо зареждане с високо напрежение, обикновено трябва да бъдат оборудвани с 2-4 тънкослойни кондензатора. Продуктите с тънкослойни кондензатори ще се сблъскат с по-голямо търсене от превозните средства с нова енергия.
Търсене на тънкослойни кондензатори: Бързото зареждане с високо напрежение носи нов растеж, с годишен темп на растеж (GGR) от 189,2% за 22-25 години.
За пространственото изчисление на тънкослойни кондензатори при модел на превозно средство 800V, приемаме, че:
1. Цената на тънкослойните кондензатори варира в зависимост от различните модели превозни средства и мощността на двигателя. Колкото по-висока е мощността, толкова по-висока е стойността и съответно по-висока е цената. При средна цена от 300 юана;
2. Търсенето на превозни средства с нова енергия и бързо зареждане под високо налягане е 2-4 бройки на бройка, като приемаме средно търсене от 3 бройки на бройка.
Според нашите изчисления, пространството за филмови кондензатори, осигурено от модела за бързо зареждане 800V през 2025 г., е 1,937 милиарда юана, със CAGR = 189,2%.
Високоволтови конектори: подобрение в употребата и производителността
Високоволтовите конектори са като кръвоносни съдове в човешкото тяло, тяхната функция е непрекъснато да предават енергия от батерийната система към различни системи.
По отношение на дозирането. В момента цялата архитектура на автомобилната система все още е базирана главно на 400V. За да се отговори на търсенето на 800V бързо зареждане, е необходим DC/DC преобразувател на напрежение от 800V на 400V, като по този начин се увеличава броят на конекторите. Следователно, капацитетът на високоволтовите конектори на новите превозни средства с 800V архитектура ще бъде значително подобрен. Смятаме, че стойността на един автомобил е около 3000 юана (традиционните превозни средства с гориво струват около 1000 юана).
От технологична гледна точка, изискванията към конекторите във високоволтови системи включват:
1. Притежават високо напрежение и висок ток;
2. Прилагане на функции за защита на високо ниво при различни условия на работа;
Притежават добри електромагнитни екраниращи характеристики. Следователно, за да се отговорят на изискванията за производителност при тенденцията от 800V, технологичната итерация на високоволтовите конектори е неизбежна.
Предпазители: Повишена степен на проникване на новите предпазители
Предпазителите са „предпазителите“ на превозните средства с нова енергия. Предпазителят е електрическо устройство, което, когато токът в системата надвиши номиналната стойност, генерираната топлина ще стопи стопилката, постигайки целта да разкачи веригата.
Степента на проникване на новите предпазители се е увеличила. Възбуждащият предпазител се задейства от електрически сигнал, който активира възбуждащото устройство, позволявайки му да освободи съхранената енергия. Чрез механична сила той бързо генерира прекъсване и завършва гасенето на дъгата при голям ток на повреда, като по този начин прекъсва тока и постига защитно действие. В сравнение с традиционните предпазители, възбуждащият кондензатор има характеристиките на малък размер, ниска консумация на енергия, висока токова преносимост, устойчивост на големи токови удари, бързо действие и контролируемо време за защита, което го прави по-подходящ за високоволтови системи. С тенденцията на 800V архитектура, степента на проникване на пазара на стимулиращи предпазители ще се увеличи бързо и се очаква стойността на едно превозно средство да достигне 250 юана.
Изчисление на пространството за предпазители и високоволтови конектори: CAGR = 189,2% от 22 до 25 години
За пространственото изчисление на предпазителите и високоволтовите конектори при модела на превозното средство 800V, приемаме, че:
1. Стойността на едно превозно средство за високоволтови конектори е около 3000 юана/превозно средство;
2. Стойността на предпазителя за едно превозно средство е около 250 юана/превозно средство;
Според нашите изчисления, пазарното пространство за високоволтови конектори и предпазители, осигурени от модела за бързо зареждане 800V през 2025 г., е съответно 6,458 милиарда юана и 538 милиона юана, със CAGR = 189,2%.
Време на публикуване: 10 ноември 2023 г.
