Under den traditionella 400V-arkitekturen, permanentmagnetmotorerär benägna att upphettas och avmagnetiseras under höga strömmar och höga hastigheter, vilket gör det svårt att förbättra den totala motoreffekten. Detta ger 800V-arkitekturen en möjlighet att uppnå ökad motoreffekt med samma strömstyrka. Under 800V-arkitekturen,motorstår inför två huvudkrav: korrosionsskydd för lager och förbättrad isoleringsprestanda.
Teknikvägstrender:
Motorlindningsprocessväg: platt tråd. En platt trådmotor avser enmotorsom använder en platt kopparbeklädd lindningsstator (specifikt en permanentmagnetsynkronmotor). Jämfört med en cirkulär trådmotor har en platt trådmotor fördelar som liten storlek, hög spårfyllningshastighet, hög effekttäthet, god NVH-prestanda och bättre värmeledningsförmåga och värmeavledningsprestanda. Den kan bättre uppfylla prestandakraven för lättvikt, hög effekttäthet och andra prestandakrav under högspänningsplattformar. Samtidigt kan den lindra problemet med lagerkorrosion som orsakas av nedbrytning av oljefilm och bildandet av axelström när axelspänningen är hög.
1. Trend inom motorkylningsteknik: oljekylning. Oljekylning löser nackdelarna med vattenkylningsteknik genom att minska motorvolymen och öka effekten. Fördelen med oljekylning är att oljan har icke-ledande och icke-magnetiska egenskaper, bättre isoleringsprestanda och kan komma i direkt kontakt med motorns interna komponenter. Under samma driftsförhållanden kan den oljekylda motorns interna temperaturer sjunka.motorerär cirka 15 % lägre än de för vattenkyldamotorervilket gör det lättare för motorn att avleda värme.
Elektrisk styrning: Alternativ SiC-lösning som visar upp prestandafördelar
Förbättra effektiviteten, minska strömförbrukningen och minska volymen. Med utvecklingen av 800V högspänningsarbetsplattformen för batterier har högre krav ställts på komponenter relaterade till elektrisk drift och elektronisk styrning.
Enligt data från Fodie Power har kiselkarbidkomponenter följande fördelar vid tillämpning av motorstyrningsprodukter:
1. Det kan förbättra effektiviteten vid låg belastning i det elektroniska styrsystemet, vilket ökar fordonets räckvidd med 5–10 %;
2. Öka regulatorns effekttäthet från 18 kW/L till 45 kW/L, vilket bidrar till miniatyrisering;
3. Öka effektiviteten i effektivitetszonen, som motsvarar 85 %, med 6 % och öka effektiviteten i medel- och lågbelastningszonen med 10 %;
4. Volymen på prototypen för elektronisk styrning av kiselkarbid minskas med 40 %, vilket effektivt kan förbättra utrymmesutnyttjandet och bidra till utvecklingstrenden för miniatyrisering.
Beräkning av elektriskt kontrollutrymme: Marknadsstorleken kan uppgå till 2,5 miljarder yuan,
Treårig årlig tillväxttakt 189,9 %
För den rumsliga beräkningen av motorstyrenheten under 800V-fordonsmodellen antar vi att:
1. Ett nytt energifordon under en högspänningsplattform är utrustat med en uppsättning motorstyrenheter eller en elektrisk drivenhet;
2. Värde för en enskild bil: Baserat på intäkterna/försäljningen av motsvarande produkter som tillkännagavs i Intels årsredovisning för 2021 är värdet 1141,29 yuan/set. Med tanke på att populariseringen och marknadsföringen av kiselkarbidkomponenter inom området elektroniska styrprodukter i framtiden kommer att leda till en ökning av produkternas enhetsvärde, antar vi att enhetspriset kommer att vara 1145 yuan/set år 2022 och öka år för år.
Enligt våra beräkningar kommer det inhemska och globala marknadsutrymmet för elektriska styrenheter på 800V-plattformen att vara 1,154 miljarder yuan respektive 2,486 miljarder yuan år 2025. Den årliga tillväxttakten (CAGR) för åren 22–25 kommer att vara 172,02 % respektive 189,98 %.
Fordonsströmförsörjning: SiC-enhetstillämpning, som stöder utvecklingen av 800V
När det gäller att förbättra produktens prestanda: Jämfört med traditionella kisel-MOS-rör har kiselkarbid-MOS-rör utmärkta egenskaper som lågt ledningsmotstånd, högre spänningsmotstånd, goda högfrekvensegenskaper, hög temperaturbeständighet och extremt liten övergångskapacitans. Jämfört med fordonsbaserade strömförsörjningsprodukter (OBC) utrustade med kiselbaserade enheter kan de öka switchfrekvensen, minska volymen, minska vikten, förbättra effekttätheten och öka effektiviteten. Till exempel har switchfrekvensen ökat med 4-5 gånger; minskat volymen med cirka 2 gånger; minskat vikten med 2 gånger; effekttätheten har ökat från 2,1 till 3,3 kW/L; effektivitetsförbättring med 3%+.
Användningen av SiC-komponenter kan hjälpa fordonsprodukter att följa trender som hög effekttäthet, hög omvandlingseffektivitet och lättviktig miniatyrisering, och bättre anpassa sig till behoven för snabbladdning och utvecklingen av 800V-plattformar. Användningen av SiC-kraftkomponenter i DC/DC kan också ge enheterna hög spänningsresistans, låga förluster och låg vikt.
När det gäller att skapa marknadstillväxt: För att anpassa sig till den traditionella 400V DC-snabbladdningsplattformen måste fordon utrustade med en 800V spänningsplattform vara utrustade med en extra DC/DC-omvandlare för att öka 400V till 800V för DC-snabbladdning av batterier, vilket ytterligare ökar efterfrågan på DC/DC-enheter. Samtidigt har högspänningsplattformen också främjat uppgraderingen av inbyggda laddare, vilket har lett till nya tillägg till högspännings-OBC:er.
Beräkning av utrymme för fordonsströmförsörjning: Över 3 miljarder yuan i rymden på 25 år, en fördubbling av den årliga tillväxttakten på 22–25 år
För den rumsliga beräkningen av fordonets strömförsörjningsprodukt (DC/DC-omvandlare och fordonsladdare OBC) under 800V fordonsmodellen antar vi att:
Ett nytt energifordon är utrustat med en uppsättning DC/DC-omvandlare och en inbyggd laddare (OBC) eller en uppsättning inbyggda kraftintegrerade produkter;
Marknadsutrymme för fordonsprodukter = Försäljning av nya energifordon × Det individuella fordonsvärdet för motsvarande produkt;
Värde för en enskild bil: Baserat på intäkterna/försäljningsvolymen för motsvarande produkt i Xinrui Technologys årsredovisning för 2021. Bland dessa är DC/DC-omvandlaren 1589,68 yuan/fordon; Den inbyggda OBC:n är 2029,32 yuan/fordon.
Enligt våra beräkningar kommer det inhemska och globala marknadsutrymmet för DC/DC-omvandlare under 800V-plattformen år 2025 att vara 1,588 miljarder yuan respektive 3,422 miljarder yuan, med en årlig tillväxttakt på 170,94 % och 188,83 % från 2022 till 2025. Det inhemska och globala marknadsutrymmet för inbyggda laddare (OBC) är 2,027 miljarder yuan respektive 4,369 miljarder yuan, med en årlig tillväxttakt på 170,94 % och 188,83 % från 2022 till 2025.
Relä: Volymprisökning under högspänningstrend
Högspänningsreläet för DC är kärnkomponenten i nya energifordon, med en användning på 5–8 strömförbrukningar per fordon. Högspänningsreläet är en säkerhetsventil för nya energifordon, som går in i ett anslutet tillstånd under fordonets drift och kan separera energilagringssystemet från elsystemet vid fordonsfel. För närvarande behöver nya energifordon vara utrustade med 5–8 högspänningsreläer för DC (inklusive 1–2 huvudreläer för nödkoppling av högspänningskretsen vid olyckor eller kretsfel; 1 förladdare för att dela huvudreläets stötbelastning; 1–2 snabbladdare för att isolera högspänning vid plötsliga kretsfel; 1–2 vanliga laddningsreläer; och 1 hjälprelä för högspänningssystemet).
Beräkning av reläutrymme: 3 miljarder yuan i rymden inom 25 år, med en årlig tillväxttakt som överstiger 2 gånger på 22–25 år
För att beräkna reläets utrymme under 800V-fordonsmodellen antar vi att:
Nya högspänningsfordon behöver vara utrustade med 5–8 reläer, så vi väljer genomsnittet, med ett enskilt fordonsbehov på 6;
2. Med tanke på ökningen av värdet på DC-reläer per fordon på grund av marknadsföringen av högspänningsreläplattformar i framtiden, antar vi ett enhetspris på 200 yuan per enhet år 2022 och ökar det år för år;
Enligt våra beräkningar är marknadsutrymmet för högspänningsreläer för likström på 800V-plattformen år 2025 nära 3 miljarder yuan, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 202,6 %.
Tunnfilmskondensatorer: förstahandsvalet inom ny energi
Tunnfilmskondensatorer har blivit det föredragna alternativet till elektrolys inom området ny energi. Kärnkomponenten i det elektroniska styrsystemet för nya energifordon är växelriktaren. Om spänningsfluktuationen på samlingsskenan överstiger det tillåtna intervallet kommer det att orsaka skador på IGBT:n. Därför är det nödvändigt att använda kondensatorer för att jämna ut och filtrera likriktarens utspänning och absorbera pulsström med hög amplitud. Inom området växelriktare krävs vanligtvis kondensatorer med stark stötspänningsresistans, hög säkerhet, lång livslängd och hög temperaturbeständighet. Tunnfilmskondensatorer kan bättre uppfylla ovanstående krav, vilket gör dem till det föredragna valet inom området ny energi.
Användningen av enskilda fordon ökar gradvis, och efterfrågan på tunnfilmskondensatorer kommer att vara mycket högre än tillväxttakten för den nya energifordonsindustrin. Efterfrågan på högspänningsplattformar för nya energifordon har ökat, medan avancerade elfordon utrustade med högspänningssnabbladdning i allmänhet behöver utrustas med 2–4 tunnfilmskondensatorer. Tunnfilmskondensatorprodukter kommer att möta större efterfrågan än nya energifordon.
Efterfrågan på tunnfilmskondensatorer: Högspänningssnabbladdning ger ny tillväxt, med en AGR på 189,2 % under 22–25 år.
För den rumsliga beräkningen av tunnfilmskondensatorer under 800V fordonsmodellen antar vi att:
1. Priset på tunnfilmskondensatorer varierar beroende på olika fordonsmodeller och motoreffekt. Ju högre effekt, desto högre värde och motsvarande högre pris. Om man antar ett genomsnittspris på 300 yuan;
2. Efterfrågan på nya energifordon med högtrycksladdning är 2–4 enheter per enhet, och vi antar en genomsnittlig efterfrågan på 3 enheter per enhet.
Enligt vår beräkning är filmkondensatorutrymmet som 800V snabbladdningsmodellen medför år 2025 1,937 miljarder yuan, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 189,2 %.
Högspänningskontakter: förbättring av användning och prestanda
Högspänningskontakter är som blodkärl i människokroppen, deras funktion är att kontinuerligt överföra energi från batterisystemet till olika system.
När det gäller dosering. För närvarande är hela fordonssystemarkitekturen fortfarande huvudsakligen baserad på 400V. För att möta efterfrågan på 800V snabbladdning krävs en DC/DC-spänningsomvandlare från 800V till 400V, vilket ökar antalet kontakter. Därför kommer högspänningskontaktens ASP för nya energifordon under 800V-arkitekturen att förbättras avsevärt. Vi uppskattar att värdet på en enskild bil är cirka 3000 yuan (traditionella bränsledrivna fordon har ett värde på cirka 1000 yuan).
Teknikmässigt. Kraven för kontakter i högspänningssystem inkluderar:
1. Har hög spänning och hög strömprestanda;
2. Implementera skyddsfunktioner på hög nivå under olika arbetsförhållanden;
Har god elektromagnetisk skärmningsprestanda. För att uppfylla prestandakraven under 800V-trenden är det därför oundvikligt med en teknisk iteration av högspänningskontakter.
Säkringar: Ökad penetrationshastighet för nya säkringar
Säkringar är "säkringarna" i nya energifordon. En säkring är en elektrisk apparat som, när strömmen i systemet överstiger det nominella värdet, kommer att smälta smältan på grund av den genererade värmen, vilket uppnår syftet att koppla bort kretsen.
Penetrationshastigheten för nya säkringar har ökat. Excitationssäkringen utlöses av en elektrisk signal för att aktivera excitationsanordningen, vilket gör att den kan frigöra lagrad energi. Genom mekanisk kraft genererar den snabbt ett avbrott och slutför ljusbågssläckningen av en stor felström, varigenom strömmen avbryts och skyddsåtgärd uppnås. Jämfört med traditionella säkringar har excitationskondensatorn egenskaper som liten storlek, låg strömförbrukning, stark strömbärande kapacitet, motståndskraft mot stora strömstötar, snabb verkan och kontrollerbar skyddstid, vilket gör den mer lämplig för högspänningssystem. Under trenden med 800V-arkitektur kommer marknadspenetrationshastigheten för incitamentssäkringar att öka snabbt, och det förväntas att värdet på ett enskilt fordon kommer att nå 250 yuan.
Utrymmesberäkning för säkringar och högspänningskontakter: CAGR=189,2 % från 22 till 25 år
För den rumsliga beräkningen av säkringar och högspänningskontakter under 800V-fordonsmodellen antar vi att:
1. Värdet för högspänningskontakter per fordon är cirka 3000 yuan/fordon;
2. Säkringens värde per fordon är cirka 250 yuan/fordon;
Enligt våra beräkningar är marknadsutrymmet för högspänningskontakter och säkringar som 800V snabbladdningsmodellen tillför år 2025 6,458 miljarder yuan respektive 538 miljoner yuan, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 189,2 %.
Publiceringstid: 10 november 2023
