Bajo la arquitectura tradicional de 400 V, imán permanentemotoresSon propensos al calentamiento y la desmagnetización en condiciones de alta corriente y alta velocidad, lo que dificulta la mejora de la potencia total del motor. Esto permite que la arquitectura de 800 V logre una mayor potencia del motor con la misma intensidad de corriente. En la arquitectura de 800 V,motorse enfrenta a dos requisitos principales: prevención de la corrosión de los cojinetes y mejora del rendimiento del aislamiento.
Tendencias de la ruta tecnológica:
Ruta del proceso de bobinado del motor: alambre plano. Un motor de alambre plano se refiere a unmotorEste motor utiliza un estator con bobinado plano revestido de cobre (específicamente, un motor síncrono de imanes permanentes). Comparado con un motor de alambre circular, el motor de alambre plano ofrece ventajas como su pequeño tamaño, alta tasa de llenado de ranuras, alta densidad de potencia, buen rendimiento de NVH (ruido, vibración y aspereza), mejor conductividad térmica y mejor disipación de calor. Cumple mejor con los requisitos de ligereza, alta densidad de potencia y otros requisitos de rendimiento en plataformas de alta tensión. Al mismo tiempo, alivia la corrosión de los rodamientos causada por la rotura de la película de aceite y la formación de corriente en el eje cuando la tensión en el eje es alta.
Tendencia en la tecnología de refrigeración de motores: refrigeración por aceite. La refrigeración por aceite soluciona las desventajas de la refrigeración por agua, reduciendo el volumen del motor y aumentando la potencia. La ventaja de la refrigeración por aceite reside en sus propiedades no conductoras y no magnéticas, un mejor aislamiento y un contacto directo con los componentes internos del motor. En las mismas condiciones de funcionamiento, las temperaturas internas del motor refrigerado por aceite...motoresSon aproximadamente un 15% más bajas que las de los refrigerados por agua.motores, lo que facilita que el motor disipe el calor.
Control eléctrico: solución alternativa de SiC con ventajas de rendimiento
Mejore la eficiencia, reduzca el consumo de energía y el volumen. Con el avance de la plataforma de trabajo de alto voltaje de 800 V para baterías, se han impuesto mayores requisitos para los componentes relacionados con el accionamiento eléctrico y el control electrónico.
Según datos de Fodie Power, los dispositivos de carburo de silicio tienen las siguientes ventajas en la aplicación de productos controladores de motores:
1. Puede mejorar la eficiencia de las cargas bajas en el sistema de control electrónico, aumentando el alcance del vehículo en un 5-10%;
2. Aumentar la densidad de potencia del controlador de 18kw/L a 45kw/L, lo que favorece la miniaturización;
3. Aumentar la eficiencia de la zona eficiente que representa el 85% en un 6% y aumentar la eficiencia de la zona de carga media y baja en un 10%;
4. El volumen del prototipo de control electrónico de carburo de silicio se reduce en un 40%, lo que puede mejorar efectivamente la utilización del espacio y ayudar en la tendencia de desarrollo de la miniaturización.
Cálculo del espacio de control eléctrico: el tamaño del mercado puede alcanzar los 2.500 millones de yuanes,
CAGR de tres años 189,9%
Para el cálculo espacial del controlador del motor bajo el modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
1. Un vehículo de nueva energía bajo una plataforma de alto voltaje está equipado con un conjunto de controladores de motor o un conjunto de accionamiento eléctrico;
2. Valor de un solo coche: Según los ingresos/ventas de los productos correspondientes anunciados en el informe anual de Intel de 2021, el valor es de 1141,29 yuanes por unidad. Considerando que la popularización y promoción de los dispositivos de carburo de silicio en el sector de los productos de control electrónico en el futuro conducirá a un aumento del valor unitario de los productos, suponemos que el precio unitario será de 1145 yuanes por unidad en 2022 y aumentará año tras año.
Según nuestros cálculos, en 2025, el mercado nacional e internacional de controladores eléctricos en la plataforma de 800 V alcanzará los 1.154 millones de yuanes y los 2.486 millones de yuanes, respectivamente. La tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) para los años 22 a 25 será del 172,02 % y del 189,98 %.
Fuente de alimentación del vehículo: aplicación del dispositivo SiC, que respalda el desarrollo de 800 V
En cuanto a la mejora del rendimiento del producto: en comparación con los tubos MOS de silicio tradicionales, los tubos MOS de carburo de silicio presentan excelentes características, como baja resistencia de conducción, mayor resistencia a la tensión, buenas características de alta frecuencia, resistencia a altas temperaturas y una capacitancia de unión extremadamente baja. En comparación con las fuentes de alimentación para vehículos (OBC) equipadas con dispositivos basados en silicio, pueden aumentar la frecuencia de conmutación, reducir el volumen y el peso, mejorar la densidad de potencia y aumentar la eficiencia. Por ejemplo, la frecuencia de conmutación se ha incrementado de 4 a 5 veces; el volumen se ha reducido aproximadamente al doble; el peso se ha duplicado; la densidad de potencia se ha incrementado de 2,1 a 3,3 kW/L; y la eficiencia ha mejorado más del 3 %.
La aplicación de dispositivos de SiC puede ayudar a los productos de alimentación para automóviles a cumplir con tendencias como alta densidad de potencia, alta eficiencia de conversión y miniaturización ligera, y a adaptarse mejor a las necesidades de carga rápida y al desarrollo de plataformas de 800 V. La aplicación de dispositivos de alimentación de SiC en CC/CC también puede aportar alta resistencia al voltaje, bajas pérdidas y ligereza a los dispositivos.
En cuanto al crecimiento del mercado: Para adaptarse a la carga rápida tradicional de 400 V CC, los vehículos equipados con una plataforma de 800 V deben contar con un convertidor CC/CC adicional para aumentar la tensión de 400 V a 800 V para la carga rápida de baterías de CC, lo que aumenta aún más la demanda de dispositivos CC/CC. Al mismo tiempo, la plataforma de alto voltaje también ha impulsado la modernización de los cargadores a bordo, incorporando nuevas características a los cargadores a bordo de alto voltaje.
Cálculo del espacio de suministro de energía para vehículos: más de 3 mil millones de yuanes en el espacio en 25 años, duplicando la CAGR en 22-25 años
Para el cálculo espacial del producto de suministro de energía del vehículo (convertidor CC/CC y cargador del vehículo OBC) bajo el modelo de vehículo de 800 V, suponemos que:
Un vehículo de nueva energía está equipado con un conjunto de convertidores CC/CC y un cargador de a bordo OBC o un conjunto de productos de energía integrados a bordo;
Espacio de mercado para productos de energía para vehículos = Ventas de vehículos de nueva energía × El valor individual del vehículo del producto correspondiente;
Valor de un solo vehículo: Basado en el volumen de ventas e ingresos del producto correspondiente según el informe anual de 2021 de Xinrui Technology. Entre ellos, el convertidor CC/CC cuesta 1589,68 yuanes por vehículo; el OBC a bordo cuesta 2029,32 yuanes por vehículo.
Según nuestros cálculos, bajo la plataforma de 800 V en 2025, el espacio de mercado nacional y mundial para convertidores CC/CC será de 1.588 millones de yuanes y 3.422 millones de yuanes, respectivamente, con una CAGR del 170,94% y 188,83% de 2022 a 2025; El espacio de mercado nacional y mundial para el cargador integrado OBC es de 2.027 millones de yuanes y 4.369 millones de yuanes, respectivamente, con una CAGR del 170,94% y 188,83% de 2022 a 2025.
Relé: Aumento del precio del volumen bajo tendencia de alto voltaje
El relé de CC de alto voltaje es el componente principal de los vehículos de nueva energía, con un uso de entre 5 y 8 relés por vehículo. Este relé es una válvula de seguridad para vehículos de nueva energía, que se conecta durante el funcionamiento del vehículo y puede separar el sistema de almacenamiento de energía del sistema eléctrico en caso de fallo. Actualmente, los vehículos de nueva energía deben estar equipados con entre 5 y 8 relés de CC de alto voltaje (incluidos uno o dos relés principales para la conmutación de emergencia del circuito de alta tensión en caso de accidentes o anomalías del circuito; un precargador para distribuir la carga de impacto del relé principal; uno o dos cargadores rápidos para aislar la alta tensión en caso de anomalías repentinas del circuito; uno o dos relés de carga ordinarios; y un relé de máquina auxiliar del sistema de alta tensión).
Cálculo del espacio de retransmisión: 3 mil millones de yuanes en el espacio dentro de 25 años, con una CAGR que supere el doble en 22-25 años
Para calcular el espacio del relé bajo el modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
Los vehículos de nueva energía de alto voltaje deben estar equipados con 5-8 relés, por lo que elegimos el promedio, con una demanda de un solo vehículo de 6;
2. Considerando el aumento en el valor de los relés de CC por vehículo debido a la promoción de plataformas de relés de alto voltaje en el futuro, asumimos un precio unitario de 200 yuanes por unidad en 2022 y lo aumentamos año tras año;
Según nuestros cálculos, el espacio de mercado para relés de CC de alto voltaje en la plataforma de 800 V en 2025 es cercano a los 3 mil millones de yuanes, con una CAGR del 202,6%.
Condensadores de película fina: la primera opción en el campo de las nuevas energías
Las películas delgadas se han convertido en la alternativa preferida a la electrólisis en el campo de las nuevas energías. El componente principal del sistema de control electrónico de los vehículos de nuevas energías es el inversor. Si la fluctuación de voltaje en la barra colectora excede el rango permitido, dañará el IGBT. Por lo tanto, es necesario utilizar condensadores para suavizar y filtrar el voltaje de salida del rectificador y absorber la corriente de pulso de alta amplitud. En el campo de los inversores, generalmente se requieren condensadores con alta resistencia a sobretensiones, alta seguridad, larga vida útil y resistencia a altas temperaturas. Los condensadores de película delgada cumplen mejor con estos requisitos, lo que los convierte en la opción preferida en el campo de las nuevas energías.
El uso de vehículos individuales está aumentando gradualmente, y la demanda de condensadores de película fina superará con creces la tasa de crecimiento de la industria de vehículos de nuevas energías. La demanda de plataformas de vehículos de nuevas energías de alto voltaje ha aumentado, mientras que los vehículos eléctricos de alta gama equipados con carga rápida de alto voltaje generalmente requieren de 2 a 4 condensadores de película fina. Los productos con condensadores de película fina tendrán una mayor demanda que los vehículos de nuevas energías.
Demanda de condensadores de película fina: la carga rápida de alto voltaje genera un nuevo crecimiento, con una tasa de crecimiento anual (AGR) del 189,2 % durante 22 a 25 años
Para el cálculo espacial de los condensadores de película delgada bajo el modelo de vehículo de 800 V, suponemos que:
1. El precio de los condensadores de película fina varía según el modelo del vehículo y la potencia del motor. A mayor potencia, mayor valor y, por consiguiente, mayor precio. Suponiendo un precio promedio de 300 yuanes,
2. La demanda de vehículos de nueva energía con carga rápida de alta presión es de 2 a 4 unidades por unidad, y asumimos una demanda promedio de 3 unidades por unidad.
Según nuestro cálculo, el espacio de condensadores de película que aportará el modelo de carga rápida de 800 V en 2025 es de 1.937 millones de yuanes, con una CAGR de 189,2 %.
Conectores de alto voltaje: mejora en el uso y el rendimiento
Los conectores de alto voltaje son como vasos sanguíneos en el cuerpo humano, su función es transmitir continuamente energía desde el sistema de batería a varios sistemas.
En cuanto a la dosificación, actualmente la arquitectura del sistema vehicular se basa principalmente en 400 V. Para satisfacer la demanda de carga rápida de 800 V, se requiere un convertidor de voltaje CC/CC de 800 V a 400 V, lo que aumenta el número de conectores. Por lo tanto, el precio promedio de los conectores de alta tensión de los vehículos de nueva energía con arquitectura de 800 V mejorará significativamente. Se estima que el valor de un solo automóvil es de aproximadamente 3000 yuanes (los vehículos tradicionales de combustible tienen un valor de aproximadamente 1000 yuanes).
En términos tecnológicos, los requisitos para los conectores en sistemas de alta tensión incluyen:
1. Posee alto voltaje y alto rendimiento de corriente;
2. Implementar funciones de protección de alto nivel en diversas condiciones de trabajo;
Poseen un buen rendimiento de apantallamiento electromagnético. Por lo tanto, para cumplir con los requisitos de rendimiento de la tendencia de 800 V, es inevitable la iteración tecnológica de los conectores de alta tensión.
Fusibles: Mayor tasa de penetración de fusibles nuevos
Los fusibles son los "fusibles" de los vehículos de nueva energía. Un fusible es un dispositivo eléctrico que, cuando la corriente en el sistema supera el valor nominal, el calor generado fundirá el material fundido, logrando así desconectar el circuito.
La tasa de penetración de los nuevos fusibles ha aumentado. El fusible de excitación se activa mediante una señal eléctrica, lo que permite liberar la energía almacenada. Mediante fuerza mecánica, genera rápidamente una ruptura y completa la extinción del arco eléctrico ante una gran corriente de falla, cortando así la corriente y logrando la protección. En comparación con los fusibles tradicionales, el condensador de excitación se caracteriza por su pequeño tamaño, bajo consumo de energía, alta capacidad de conducción de corriente, resistencia a fuertes choques de corriente, acción rápida y temporización de protección controlable, lo que lo hace más adecuado para sistemas de alta tensión. Con la tendencia de la arquitectura de 800 V, la tasa de penetración en el mercado de los fusibles de incentivo aumentará rápidamente, y se espera que el valor de un solo vehículo alcance los 250 yuanes.
Cálculo de espacio para fusibles y conectores de alta tensión: CAGR=189,2% de 22 a 25 años
Para el cálculo espacial de fusibles y conectores de alto voltaje bajo el modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
1. El valor de un solo vehículo de los conectores de alto voltaje es de aproximadamente 3000 yuanes/vehículo;
2. El valor del fusible para un solo vehículo es de aproximadamente 250 yuanes por vehículo;
Según nuestros cálculos, el espacio de mercado para conectores y fusibles de alto voltaje que traerá el modelo de carga rápida de 800 V en 2025 es de 6.458 millones de yuanes y 538 millones de yuanes, respectivamente, con una CAGR de 189,2 %.
Hora de publicación: 10 de noviembre de 2023
