Bajo la arquitectura tradicional de 400 V, imán permanentemotoresson propensos a calentarse y desmagnetizarse en condiciones de alta corriente y alta velocidad, lo que dificulta mejorar la potencia general del motor. Esto brinda una oportunidad para que la arquitectura de 800 V logre una mayor potencia del motor con la misma intensidad de corriente. Bajo la arquitectura de 800V, elmotorenfrenta dos requisitos principales: prevención de la corrosión de los rodamientos y rendimiento de aislamiento mejorado.
Tendencias de la ruta tecnológica:
Ruta del proceso de bobinado del motor: alambre plano. Un motor de alambre plano se refiere a unmotorque utiliza un estator de bobinado revestido de cobre plano (específicamente un motor síncrono de imán permanente). En comparación con un motor de alambre circular, un motor de alambre plano tiene ventajas como tamaño pequeño, alta tasa de llenado de ranuras, alta densidad de potencia, buen rendimiento NVH y mejor conductividad térmica y rendimiento de disipación de calor. Puede cumplir mejor con la búsqueda de rendimiento de peso ligero, alta densidad de potencia y otros requisitos de rendimiento bajo plataformas de alto voltaje. Al mismo tiempo, puede aliviar el problema de corrosión de los rodamientos causado por la ruptura de la película de aceite y la formación de corriente en el eje cuando el El voltaje del eje es alto.
1.Tendencia en la tecnología de refrigeración del motor: refrigeración por aceite. La refrigeración por aceite resuelve las desventajas de la tecnología de refrigeración por agua al reducir el volumen del motor y aumentar la potencia. La ventaja del enfriamiento por aceite es que el aceite tiene propiedades no conductoras y no magnéticas, un mejor rendimiento de aislamiento y puede contactar directamente con los componentes internos del motor. Bajo las mismas condiciones de operación, las temperaturas internas del aceite enfriadomotoresson aproximadamente un 15 % más bajos que los de los refrigerados por agua.motores, facilitando que el motor disipe el calor.
Control eléctrico: solución alternativa de SiC que muestra ventajas de rendimiento
Mejore la eficiencia, reduzca el consumo de energía y reduzca 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 de controladores de motores:
1. Puede mejorar la eficiencia de cargas bajas en el sistema de control electrónico, aumentando el alcance del vehículo entre un 5% y un 10%;
2. Aumentar la densidad de potencia del controlador de 18 kw/L a 45 kw/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 eficazmente la utilización del espacio y contribuir a 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 en el modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
1. Un vehículo de nueva energía situado sobre una plataforma de alto voltaje está equipado con un conjunto de controladores de motor o un conjunto de propulsión eléctrica;
2. Valor de un solo automóvil: según los ingresos/ventas de los productos correspondientes anunciados en el informe anual de Intel de 2021, el valor es 1141,29 yuanes/juego. Teniendo en cuenta que la popularización y promoción de los dispositivos de carburo de silicio en el campo de los productos de control electrónico en el futuro conducirá a un aumento en el valor unitario de los productos, suponemos que el precio unitario será de 1145 yuanes/juego en 2022 y aumentará año tras año. año.
Según nuestros cálculos, en 2025, el espacio de mercado nacional y global para controladores eléctricos en la plataforma de 800V será de 1,154 mil millones de yuanes y 2,486 mil millones de yuanes, respectivamente. La CAGR para los años 22-25 será 172,02% y 189,98%.
Fuente de alimentación del vehículo: aplicación de dispositivo SiC, que respalda el desarrollo de 800 V
En términos de mejorar el rendimiento del producto: en comparación con los tubos MOS de silicio tradicionales, los tubos MOS de carburo de silicio tienen características excelentes, como baja resistencia a la conducción, mayor resistencia al voltaje, buenas características de alta frecuencia, resistencia a altas temperaturas y capacitancia de unión extremadamente pequeña. En comparación con los productos de suministro de energía para vehículos (OBC) equipados con dispositivos basados en Si, puede aumentar la frecuencia de conmutación, reducir el volumen, reducir el peso, mejorar la densidad de potencia y aumentar la eficiencia. Por ejemplo, la frecuencia de conmutación ha aumentado de 4 a 5 veces; Reduzca el volumen aproximadamente 2 veces; Reducir el peso 2 veces; La densidad de potencia se ha incrementado de 2,1 a 3,3 kw/L; Mejora de la eficiencia en un 3%+.
La aplicación de dispositivos de SiC puede ayudar a que los productos de energía para automóviles cumplan con tendencias como la alta densidad de potencia, la alta eficiencia de conversión y la miniaturización liviana, y se adapten mejor a las necesidades de carga rápida y el desarrollo de plataformas de 800 V. La aplicación de dispositivos de potencia de SiC en CC/CC también puede aportar resistencia a alto voltaje, bajas pérdidas y ligereza a los dispositivos.
En términos de creación de crecimiento del mercado: para adaptarse a la pila de carga rápida tradicional de 400 V CC, los vehículos equipados con una plataforma de voltaje de 800 V deben estar equipados con un convertidor CC/CC adicional para aumentar de 400 V a 800 V para la carga rápida de CC de baterías eléctricas. lo que aumenta aún más la demanda de dispositivos DC/DC. Al mismo tiempo, la plataforma de alto voltaje también ha promovido la actualización de los cargadores a bordo, incorporando nuevas incorporaciones a los OBC de alto voltaje.
Cálculo del espacio de suministro de energía para vehículos: más de 3 mil millones de yuanes en 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 de vehículo OBC) en el modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
Un vehículo de nueva energía está equipado con un conjunto de convertidores CC/CC y un cargador a bordo OBC o un conjunto de productos integrados de energía a bordo;
Espacio de mercado para productos de energía para vehículos = Ventas de vehículos de nueva energía × El valor del vehículo individual del producto correspondiente;
Valor de un solo automóvil: basado en el volumen de ingresos/ventas del producto correspondiente en el informe anual de 2021 de Xinrui Technology. Entre ellos, el convertidor CC/CC cuesta 1.589,68 yuanes/vehículo; El OBC a bordo es de 2.029,32 yuanes/vehículo.
Según nuestros cálculos, bajo la plataforma de 800 V en 2025, el espacio de mercado nacional y global para convertidores CC/CC será de 1.588 millones de yuanes y 3.422 millones de yuanes, respectivamente, con una tasa compuesta anual de 170,94 % y 188,83 % de 2022 a 2025; El espacio de mercado nacional y mundial para el cargador a bordo OBC es de 2.027 millones de yuanes y 4.369 millones de yuanes, respectivamente, con una tasa compuesta anual del 170,94% y el 188,83% de 2022 a 2025.
Relé: aumento del precio del volumen bajo la tendencia de alto voltaje
El relé de CC de alto voltaje es el componente central de los vehículos de nueva energía, con un uso de un solo vehículo de 5 a 8. El relé de CC de alto voltaje es una válvula de seguridad para vehículos de nueva energía, que entra en un estado conectado durante el funcionamiento del vehículo y puede separar el sistema de almacenamiento de energía del sistema eléctrico en caso de falla del vehículo. En la actualidad, los vehículos de nueva energía deben estar equipados con entre 5 y 8 relés de CC de alto voltaje (incluidos 1 o 2 relés principales para conmutación de emergencia del circuito de alto voltaje en caso de accidentes o anomalías en el circuito; 1 precargador para compartir el carga de impacto del relé principal; 1-2 cargadores rápidos para aislar el alto voltaje en caso de anomalías repentinas del circuito; 1-2 relés de carga ordinarios y 1 relé de la máquina auxiliar del sistema de alto voltaje).
Cálculo del espacio de retransmisión: 3 mil millones de yuanes en el espacio en 25 años, con una CAGR superior a 2 veces en 22-25 años
Para calcular el espacio del relé bajo el modelo de vehículo de 800V, 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. Teniendo en cuenta el aumento del 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 se acercará a los 3 mil millones de yuanes, con una tasa compuesta anual del 202,6%.
Condensadores de película delgada: 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 central del sistema de control electrónico de los vehículos de nueva energía es el inversor. Si la fluctuación de voltaje en la barra colectora excede el rango permitido, causará daños al 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 del inversor, generalmente se requieren capacitores con fuerte resistencia a sobretensiones, alta seguridad, larga vida útil y resistencia a altas temperaturas. Los condensadores de película delgada pueden cumplir mejor los requisitos anteriores, 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 delgada será mucho mayor que la tasa de crecimiento de la industria de vehículos de nueva energía. La demanda de plataformas de vehículos de nueva energía de alto voltaje ha aumentado, mientras que los vehículos eléctricos de alta gama equipados con carga rápida de alto voltaje generalmente deben estar equipados con entre 2 y 4 condensadores de película delgada. Los productos de condensadores de película delgada enfrentarán una mayor demanda que los vehículos de nueva energía.
Demanda de condensadores de película delgada: la carga rápida de alto voltaje genera un nuevo crecimiento, con un AGR del 189,2% durante 22-25 años
Para el cálculo espacial de condensadores de película delgada en el modelo de vehículo de 800 V, asumimos que:
1. El precio de los condensadores de película delgada varía según los diferentes modelos de vehículos y la potencia del motor. Cuanto mayor sea la potencia, mayor será el valor y, en consecuencia, mayor será el precio. Suponiendo un precio medio 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 nuestros cálculos, el espacio del condensador de película aportado por el modelo de carga rápida de 800 V en 2025 será de 1.937 millones de yuanes, con una CAGR = 189,2%.
Conectores de alta tensión: mejora en uso y rendimiento
Los conectores de alto voltaje son como vasos sanguíneos en el cuerpo humano, su función es transmitir energía continuamente desde el sistema de baterías a varios sistemas.
En términos de dosis. En la actualidad, toda la arquitectura del sistema del vehículo todavía se basa principalmente en 400V. Para satisfacer la demanda de carga rápida de 800 V, se requiere el convertidor de voltaje CC/CC de 800 V a 400 V, aumentando así la cantidad de conectores. Por lo tanto, se mejorará significativamente el conector ASP de alto voltaje de los vehículos de nueva energía bajo la arquitectura de 800V. Estimamos que el valor de un solo automóvil es de unos 3.000 yuanes (los vehículos tradicionales propulsados por combustible tienen un valor de unos 1.000 yuanes).
En términos de tecnología. Los requisitos para conectores en sistemas de alto voltaje incluyen:
1. Poseer alto voltaje y alto rendimiento de corriente;
2. Implementar funciones de protección de alto nivel en diversas condiciones de trabajo;
Posee un buen rendimiento de blindaje electromagnético. Por lo tanto, para cumplir con los requisitos de rendimiento bajo la tendencia de 800 V, la iteración tecnológica de conectores de alto voltaje es inevitable.
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 excede el valor nominal, el calor generado fusionará la masa fundida, logrando el propósito de desconectar el circuito.
La tasa de penetración de nuevos fusibles ha aumentado. El fusible de excitación se activa mediante una señal eléctrica para activar el dispositivo de excitación, lo que le permite liberar la energía almacenada. A través de la fuerza mecánica, genera rápidamente una interrupción y completa la extinción del arco de una corriente de falla grande, cortando así la corriente y logrando una acción de protección. En comparación con los fusibles tradicionales, el condensador de excitación tiene las características de tamaño pequeño, bajo consumo de energía, gran capacidad de carga de corriente, resistencia a grandes descargas de corriente, acción rápida y sincronización de protección controlable, lo que lo hace más adecuado para sistemas de alto voltaje. Bajo 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 alta tensión bajo el modelo de vehículo de 800V, asumimos que:
1. El valor de los conectores de alto voltaje para un solo vehículo es de aproximadamente 3000 yuanes/vehículo;
2. El valor del fusible para un solo vehículo es de aproximadamente 250 yuanes/vehículo;
Según nuestros cálculos, el espacio de mercado para conectores y fusibles de alto voltaje aportado por 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 = 189,2%.
Hora de publicación: 10-nov-2023
