Sob a arquitetura tradicional de 400V, ímã permanentemotoressão propensos a aquecimento e desmagnetização sob condições de alta corrente e alta velocidade, tornando difícil melhorar a potência geral do motor. Isto oferece uma oportunidade para a arquitetura de 800V obter maior potência do motor sob a mesma intensidade de corrente. Sob a arquitetura de 800V, 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 ummotorque usa um estator de enrolamento revestido de cobre plano (especificamente um motor síncrono de ímã permanente). Comparado com um motor de fio circular, um motor de fio plano tem vantagens como tamanho pequeno, alta taxa de preenchimento de slot, alta densidade de potência, bom desempenho de NVH e melhor condutividade térmica e desempenho de dissipação de calor. Ele pode atender melhor à busca de desempenho de peso leve, alta densidade de potência e outros requisitos de desempenho sob plataformas de alta tensão. Ao mesmo tempo, pode aliviar o problema de corrosão do rolamento causado pela quebra da película de óleo e pela formação de corrente do eixo quando o a tensão do eixo está alta.
1. Tendência da tecnologia de resfriamento do motor: resfriamento de 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 do óleo é que o óleo possui propriedades não condutoras 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 óleo resfriadomotoressão cerca de 15% inferiores aos dos resfriados a águamotores, facilitando a dissipação do calor pelo motor.
Controle elétrico: solução alternativa ao 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 800V para baterias, requisitos mais elevados foram apresentados para componentes relacionados ao acionamento elétrico e controle eletrônico.
De acordo com dados da Fodie Power, os dispositivos de carboneto de silício apresentam 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 conduz à miniaturização;
3. Aumentar a eficiência da zona eficiente representando 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 800V, assumimos que:
1. Um veículo de energia nova sob uma plataforma de alta tensão está 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 1.141,29 yuan/conjunto. Considerando que a popularização e promoção de dispositivos de carboneto de silício na área de produtos de controle eletrônico no futuro levará a um aumento no valor unitário dos produtos, assumimos que o preço unitário será de 1.145 yuans/conjunto em 2022 e aumentará ano em ano.
De acordo com nossos cálculos, em 2025, o espaço de mercado nacional e global para controladores elétricos na plataforma 800V será de 1,154 bilhão de yuans e 2,486 bilhões de yuans, respectivamente. O CAGR para os anos 22-25 será de 172,02% e 189,98%.
Fonte de alimentação do veículo: aplicação do dispositivo SiC, apoiando o desenvolvimento de 800V
Em termos de melhoria do desempenho do produto: Em comparação com os tubos MOS de silício tradicionais, os tubos MOS de carboneto de silício têm excelentes características, como baixa resistência de condução, resistência de tensão mais alta, boas características de alta frequência, resistência a altas temperaturas e capacitância de junção extremamente pequena. Comparado com produtos de fonte de alimentação para veículos (OBC) equipados com dispositivos baseados em Si, ele pode aumentar a frequência de comutação, reduzir o volume, reduzir o peso, melhorar a densidade de potência e aumentar a eficiência. Por exemplo, a frequência de comutação aumentou 4-5 vezes; Reduza o volume cerca de 2 vezes; Reduza o peso em 2 vezes; A densidade de potência foi aumentada de 2,1 para 3,3 kW/L; Melhoria de eficiência em 3%+.
A aplicação de dispositivos SiC pode ajudar os produtos de energia automotiva a cumprir tendências como alta densidade de potência, alta eficiência de conversão e miniaturização leve, e se adaptar melhor às necessidades de carregamento rápido e ao desenvolvimento de plataformas de 800V. A aplicação de dispositivos de energia SiC em DC/DC também pode trazer resistência de alta tensão, baixa perda e leveza aos dispositivos.
Em termos de criação de crescimento de mercado: Para se adaptarem à tradicional pilha de carregamento rápido de 400V DC, os veículos equipados com uma plataforma de tensão de 800V devem ser equipados com um conversor DC/DC adicional para aumentar 400V a 800V para carregamento rápido DC de baterias de energia, o que aumenta ainda mais a demanda por dispositivos DC/DC. 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 do veículo (conversor DC/DC e carregador de veículo OBC) no modelo de veículo de 800V, assumimos que:
Um novo veículo energético está equipado com um conjunto de conversores CC/CC e um carregador OBC integrado ou um conjunto de produtos integrados de potência a bordo;
Espaço de mercado para produtos de energia veicular = Vendas de veículos de energia nova × O 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 DC/DC custa 1.589,68 yuan/veículo; O OBC a bordo custa 2.029,32 yuans/veículo.
De acordo com nossos cálculos, na plataforma 800V 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 do preço do volume sob tendência de alta tensão
O relé DC de alta tensão é o componente principal dos novos veículos de energia, com uso de 5 a 8 veículos em um único veículo. O relé DC de alta tensão é uma válvula de segurança para veículos de novas energias, que entra em 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. Actualmente, os novos veículos energéticos precisam de ser equipados com 5-8 relés CC de alta tensão (incluindo 1-2 relés principais para comutação de emergência do circuito de alta tensão em caso de acidentes ou anomalias do circuito; 1 pré-carregador para partilhar o carga de impacto do relé principal; 1-2 carregadores rápidos para isolar a alta tensão em caso de anormalidades repentinas no circuito; 1-2 relés de carga comuns e 1 relé de máquina 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 no modelo de veículo 800V, assumimos que:
Os veículos de energia nova de alta tensão precisam ser equipados com 5 a 8 relés, por isso escolhemos a média, com uma única demanda de veículo de 6;
2. Considerando o aumento no valor dos relés DC 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 após ano;
De acordo com nossos cálculos, o espaço de mercado para relés CC de alta tensão na plataforma 800V em 2025 é próximo de 3 bilhões de yuans, com um CAGR de 202,6%.
Capacitores de película fina: a primeira escolha no campo das novas energias
Os filmes finos tornaram-se a alternativa preferida à eletrólise no campo das novas energias. O componente central do sistema de controle eletrônico dos 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 usar capacitores para suavizar e filtrar a tensão de saída do retificador e absorver a corrente de pulso de alta amplitude. No campo do inversor, geralmente são necessários capacitores com forte resistência à tensão de sobretensão, alta segurança, longa vida útil e resistência a altas temperaturas. Os capacitores de película fina 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 novas plataformas de veículos de energia de alta tensão aumentou, enquanto os veículos elétricos de última geração 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 maior demanda do que os novos veículos de energia.
Demanda por capacitores de filme fino: 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 película fina no modelo de veículo de 800V, assumimos que:
1. O preço dos capacitores de película fina varia dependendo dos diferentes modelos de veículos e potência do motor. Quanto maior a potência, maior o valor e correspondentemente maior o preço. Supondo um preço médio de 300 yuans;
2. A demanda por novos veículos energéticos 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 bilhão de yuans, com CAGR = 189,2%
Conectores de alta tensão: melhoria no uso e desempenho
Os 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 é baseada principalmente em 400V. Para atender à demanda de carregamento rápido de 800V, é necessário o conversor de tensão DC/DC de 800V a 400V, aumentando assim o número de conectores. Portanto, o conector de alta tensão ASP dos novos veículos de energia sob a arquitetura de 800V será significativamente melhorado. Estimamos que o valor de um único carro seja de cerca de 3.000 yuans (os veículos tradicionais movidos a combustível valem cerca de 1.000 yuans).
Em termos de tecnologia. Os requisitos para conectores em sistemas de alta tensão incluem:
1. Possuir desempenho de alta tensão e alta corrente;
2. Implementar funções de proteção de alto nível em diversas condições de trabalho;
Possui bom desempenho de blindagem eletromagnética. Portanto, para atender aos requisitos de desempenho da tendência de 800V, a iteração tecnológica dos conectores de alta tensão é inevitável.
Fusíveis: Aumento da taxa de penetração de novos fusíveis
Os fusíveis são os “fusíveis” dos veículos de novas energias. Fusível é um dispositivo elétrico que, quando a corrente no sistema ultrapassa o valor nominal, o calor gerado irá fundir o fundido, atingindo a finalidade 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, gera rapidamente uma ruptura e completa a extinção do arco de uma grande corrente de falha, cortando assim a corrente e conseguindo uma ação de proteção. Comparado aos fusíveis tradicionais, o capacitor de excitação possui características de tamanho pequeno, baixo consumo de energia, forte capacidade de transporte 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 800V, a taxa de penetração no mercado de fusíveis de incentivo aumentará rapidamente e espera-se que o valor de um único veículo chegue a 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 800V, assumimos que:
1. O valor do veículo único dos conectores de alta tensão é de cerca de 3.000 yuan/veículo;
2. O valor do fusível para veículo único é de cerca de 250 yuan/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 postagem: 10 de novembro de 2023
