Sob a arquitetura tradicional de 400 V, ímã permanentemotoressão propensos a aquecimento e desmagnetização sob condições de alta corrente e alta velocidade, dificultando o aumento da potência geral do motor. Isso proporciona uma oportunidade para a arquitetura de 800 V atingir maior potência do motor sob a mesma intensidade de corrente. Na arquitetura de 800 V, omotorenfrenta dois requisitos principais: prevenção da corrosão dos rolamentos e melhor desempenho de isolamento.
Tendências da Rota Tecnológica:
Rota do processo de enrolamento do motor: fio plano. Um motor de fio plano refere-se a ummotorUtilizando um estator de enrolamento plano revestido de cobre (especificamente um motor síncrono de ímã permanente). Comparado a um motor de fio circular, um motor de fio plano apresenta vantagens como tamanho compacto, alta taxa de preenchimento de ranhuras, alta densidade de potência, bom desempenho NVH e melhor condutividade térmica e dissipação de calor. Ele pode atender melhor aos requisitos de desempenho em plataformas de alta tensão, como leveza, alta densidade de potência e outros. Ao mesmo tempo, pode aliviar o problema de corrosão do mancal causado pela quebra da película de óleo e pela formação de corrente no eixo quando a tensão do eixo é alta.
1. Tendência da tecnologia de resfriamento de motores: resfriamento a óleo. O resfriamento a óleo resolve as desvantagens da tecnologia de resfriamento a água, reduzindo o volume do motor e aumentando a potência. A vantagem do resfriamento a óleo é que o óleo possui propriedades não condutivas e não magnéticas, melhor desempenho de isolamento e pode entrar em contato direto com os componentes internos do motor. Sob as mesmas condições de operação, as temperaturas internas do motor resfriado a óleomotoressão cerca de 15% mais baixos do que os resfriados a águamotores, facilitando a dissipação de calor pelo motor.
Controle elétrico: solução alternativa de SiC, apresentando vantagens de desempenho
Melhore a eficiência, reduza o consumo de energia e reduza o volume. Com o avanço da plataforma de trabalho de alta tensão de 800 V para baterias, requisitos mais elevados foram impostos para componentes relacionados a acionamento elétrico e controle eletrônico.
De acordo com dados da Fodie Power, os dispositivos de carboneto de silício têm as seguintes vantagens na aplicação de produtos controladores de motores:
1. Pode melhorar a eficiência de cargas baixas no sistema de controle eletrônico, aumentando o alcance do veículo em 5-10%;
2. Aumentar a densidade de potência do controlador de 18kw/L para 45kw/L, o que é propício à miniaturização;
3. Aumentar a eficiência da zona eficiente responsável por 85% em 6% e aumentar a eficiência da zona de carga média e baixa em 10%;
4. O volume do protótipo de controle eletrônico de carboneto de silício é reduzido em 40%, o que pode efetivamente melhorar a utilização do espaço e auxiliar na tendência de desenvolvimento da miniaturização.
Cálculo do espaço de controle elétrico: O tamanho do mercado pode chegar a 2,5 bilhões de yuans,
CAGR de três anos: 189,9%
Para o cálculo espacial do controlador do motor no modelo de veículo de 800 V, assumimos que:
1. Um veículo de nova energia sob uma plataforma de alta tensão é equipado com um conjunto de controladores de motor ou um conjunto de acionamento elétrico;
2. Valor de um único carro: Com base na receita/vendas dos produtos correspondentes anunciados no relatório anual de 2021 da Intel, o valor é de 1.141,29 yuans/conjunto. Considerando que a popularização e a promoção de dispositivos de carboneto de silício no campo de produtos de controle eletrônico no futuro levarão a um aumento no valor unitário dos produtos, presumimos que o preço unitário será de 1.145 yuans/conjunto em 2022 e aumentará ano a ano.
De acordo com nossos cálculos, em 2025, o mercado doméstico e global de controladores elétricos na plataforma de 800 V será de 1,154 bilhão de yuans e 2,486 bilhões de yuans, respectivamente. O CAGR para os anos de 2022 a 2025 será de 172,02% e 189,98%.
Fonte de alimentação do veículo: aplicação de dispositivo SiC, apoiando o desenvolvimento de 800 V
Em termos de melhoria do desempenho do produto: Em comparação com os tubos MOS de silício tradicionais, os tubos MOS de carboneto de silício apresentam excelentes características, como baixa resistência à condução, maior resistência à tensão, boas características de alta frequência, alta resistência à temperatura e capacitância de junção extremamente baixa. Comparados aos produtos de alimentação de energia veicular (OBC) equipados com dispositivos à base de silício, eles podem aumentar a frequência de comutação, reduzir o volume, o peso, melhorar a densidade de potência e aumentar a eficiência. Por exemplo, a frequência de comutação aumentou de 4 a 5 vezes; o volume foi reduzido em cerca de 2 vezes; o peso foi reduzido em 2 vezes; a densidade de potência foi aumentada de 2,1 para 3,3 kW/L; e a eficiência melhorou em mais de 3%.
A aplicação de dispositivos de SiC pode ajudar os produtos de energia automotiva a atender tendências como alta densidade de potência, alta eficiência de conversão e miniaturização leve, além de se adaptar melhor às necessidades de carregamento rápido e ao desenvolvimento de plataformas de 800 V. A aplicação de dispositivos de energia de SiC em CC/CC também pode proporcionar alta resistência à tensão, baixas perdas e baixo peso aos dispositivos.
Em termos de crescimento do mercado: para se adaptarem à tradicional pilha de carregamento rápido de 400 V CC, os veículos equipados com uma plataforma de tensão de 800 V devem ser equipados com um conversor CC/CC adicional para aumentar a tensão de 400 V para 800 V para o carregamento rápido de baterias CC, o que aumenta ainda mais a demanda por dispositivos CC/CC. Ao mesmo tempo, a plataforma de alta tensão também promoveu a atualização dos carregadores de bordo, trazendo novas adições aos OBCs de alta tensão.
Cálculo do espaço de fornecimento de energia do veículo: Mais de 3 bilhões de yuans no espaço em 25 anos, dobrando o CAGR em 22-25 anos
Para o cálculo espacial do produto de alimentação de energia do veículo (conversor CC/CC e carregador veicular OBC) no modelo de veículo de 800 V, assumimos que:
Um veículo de nova energia é equipado com um conjunto de conversores CC/CC e um carregador de bordo (OBC) ou um conjunto de produtos de energia integrados a bordo;
Espaço de mercado para produtos de energia veicular = Vendas de veículos de nova energia × Valor individual do veículo do produto correspondente;
Valor de um único carro: Com base no volume de receita/vendas do produto correspondente no relatório anual de 2021 da Xinrui Technology. Entre eles, o conversor CC/CC custa 1.589,68 yuans/veículo; o OBC a bordo custa 2.029,32 yuans/veículo.
De acordo com nossos cálculos, sob a plataforma de 800 V em 2025, o espaço de mercado doméstico e global para conversores DC/DC será de 1,588 bilhão de yuans e 3,422 bilhões de yuans, respectivamente, com CAGR de 170,94% e 188,83% de 2022 a 2025; O espaço de mercado doméstico e global para carregadores de bordo OBC é de 2,027 bilhões de yuans e 4,369 bilhões de yuans, respectivamente, com um CAGR de 170,94% e 188,83% de 2022 a 2025.
Relé: Aumento de preço por volume sob tendência de alta tensão
O relé CC de alta tensão é o componente principal dos veículos de energia nova, com um único veículo utilizando de 5 a 8 unidades. O relé CC de alta tensão é uma válvula de segurança para veículos de energia nova, que entra em um estado conectado durante a operação do veículo e pode separar o sistema de armazenamento de energia do sistema elétrico em caso de falha do veículo. Atualmente, os veículos de energia nova precisam ser equipados com 5 a 8 relés CC de alta tensão (incluindo 1 a 2 relés principais para comutação de emergência do circuito de alta tensão em caso de acidentes ou anormalidades no circuito; 1 pré-carregador para compartilhar a carga de impacto do relé principal; 1 a 2 carregadores rápidos para isolar a alta tensão em caso de anormalidades repentinas no circuito; 1 a 2 relés de carga comuns; e 1 relé auxiliar do sistema de alta tensão).
Cálculo do espaço de retransmissão: 3 bilhões de yuans no espaço em 25 anos, com CAGR excedendo 2 vezes em 22-25 anos
Para calcular o espaço do relé sob o modelo de veículo de 800 V, assumimos que:
Os veículos de nova energia de alta tensão precisam ser equipados com 5 a 8 relés, então escolhemos a média, com uma demanda de veículo único de 6;
2. Considerando o aumento no valor dos relés CC por veículo devido à promoção de plataformas de relés de alta tensão no futuro, assumimos um preço unitário de 200 yuans por unidade em 2022 e aumentamos ano a ano;
De acordo com nossos cálculos, o mercado de relés CC de alta tensão na plataforma de 800 V em 2025 será próximo a 3 bilhões de yuans, com um CAGR de 202,6%.
Capacitores de película fina: a primeira escolha no campo da nova energia
Filmes finos tornaram-se a alternativa preferida à eletrólise no campo de novas energias. O componente central do sistema de controle eletrônico de veículos de novas energias é o inversor. Se a flutuação de tensão no barramento exceder a faixa permitida, causará danos ao IGBT. Portanto, é necessário o uso de capacitores para suavizar e filtrar a tensão de saída do retificador e absorver a corrente de pulso de alta amplitude. No campo de inversores, capacitores com forte resistência a surtos de tensão, alta segurança, longa vida útil e resistência a altas temperaturas são geralmente necessários. Capacitores de filme fino podem atender melhor aos requisitos acima, tornando-os a escolha preferida no campo de novas energias.
O uso de veículos individuais está aumentando gradualmente, e a demanda por capacitores de película fina será muito maior do que a taxa de crescimento da indústria de veículos de nova energia. A demanda por plataformas de veículos de nova energia de alta tensão aumentou, enquanto veículos elétricos de ponta equipados com carregamento rápido de alta tensão geralmente precisam ser equipados com 2 a 4 capacitores de película fina. Os produtos de capacitores de película fina enfrentarão uma demanda maior do que a dos veículos de nova energia.
Demanda por capacitores de filme fino: o carregamento rápido de alta tensão traz novo crescimento, com um AGR de 189,2% por 22 a 25 anos
Para o cálculo espacial de capacitores de filme fino no modelo de veículo de 800 V, assumimos que:
1. O preço dos capacitores de película fina varia de acordo com os diferentes modelos de veículos e a potência do motor. Quanto maior a potência, maior o valor e, consequentemente, maior o preço. Considerando um preço médio de 300 yuans;
2. A demanda por veículos de nova energia com carregamento rápido de alta pressão é de 2 a 4 unidades por unidade, e assumimos uma demanda média de 3 unidades por unidade.
De acordo com nossos cálculos, o espaço do capacitor de filme trazido pelo modelo de carregamento rápido de 800 V em 2025 é de 1,937 bilhões de yuans, com CAGR = 189,2%.
Conectores de alta tensão: melhoria no uso e desempenho
Conectores de alta tensão são como vasos sanguíneos no corpo humano, sua função é transmitir continuamente energia do sistema de bateria para vários sistemas.
Em termos de dosagem. Atualmente, toda a arquitetura do sistema do veículo ainda se baseia principalmente em 400 V. Para atender à demanda por carregamento rápido de 800 V, é necessário um conversor de tensão CC/CC de 800 V para 400 V, aumentando assim o número de conectores. Portanto, o ASP do conector de alta tensão de veículos de nova energia com arquitetura de 800 V será significativamente aprimorado. Estimamos que o valor de um único carro seja de cerca de 3.000 yuans (veículos movidos a combustível tradicional custam cerca de 1.000 yuans).
Em termos de tecnologia, os requisitos para conectores em sistemas de alta tensão incluem:
1. Possui desempenho de alta tensão e alta corrente;
2. Implementar funções de proteção de alto nível sob diversas condições de trabalho;
Possui bom desempenho de blindagem eletromagnética. Portanto, para atender aos requisitos de desempenho da tendência de 800 V, a iteração tecnológica de conectores de alta tensão é inevitável.
Fusíveis: Aumento da taxa de penetração de novos fusíveis
Fusíveis são os "fusíveis" dos veículos de nova energia. Um fusível é um dispositivo elétrico que, quando a corrente no sistema excede o valor nominal, o calor gerado funde a peça fundida, cumprindo a função de desconectar o circuito.
A taxa de penetração de novos fusíveis aumentou. O fusível de excitação é acionado por um sinal elétrico para ativar o dispositivo de excitação, permitindo que ele libere a energia armazenada. Através da força mecânica, ele gera rapidamente uma ruptura e completa a extinção do arco de uma grande corrente de falha, cortando assim a corrente e alcançando a ação de proteção. Comparado aos fusíveis tradicionais, o capacitor de excitação tem as características de tamanho pequeno, baixo consumo de energia, forte capacidade de condução de corrente, resistência a grandes choques de corrente, ação rápida e tempo de proteção controlável, tornando-o mais adequado para sistemas de alta tensão. Sob a tendência da arquitetura de 800 V, a taxa de penetração no mercado de fusíveis de incentivo aumentará rapidamente, e espera-se que o valor de um único veículo atinja 250 yuans.
Cálculo de espaço para fusíveis e conectores de alta tensão: CAGR=189,2% de 22 a 25 anos
Para o cálculo espacial de fusíveis e conectores de alta tensão no modelo de veículo de 800 V, assumimos que:
1. O valor individual dos conectores de alta tensão é de cerca de 3.000 yuans/veículo;
2. O valor do fusível por veículo é de cerca de 250 yuans/veículo;
De acordo com nossos cálculos, o espaço de mercado para conectores e fusíveis de alta tensão trazidos pelo modelo de carregamento rápido de 800 V em 2025 é de 6,458 bilhões de yuans e 538 milhões de yuans, respectivamente, com CAGR = 189,2%.
Horário da publicação: 10/11/2023
