موتور: خنک کننده سیم مسطح + روغن برای بهبود چگالی و کارایی قدرت موتور

تحت معماری سنتی 400 ولت، آهنربای دائمیموتورهادر شرایط جریان بالا و سرعت بالا مستعد گرمایش و مغناطیس زدایی هستند که بهبود قدرت کلی موتور را دشوار می کند.این فرصتی را برای معماری 800 ولت برای دستیابی به قدرت موتور با شدت جریان یکسان فراهم می کند.تحت معماری 800 ولت،موتوربا دو الزام عمده روبرو است: جلوگیری از خوردگی یاتاقان و عملکرد عایق افزایش یافته.

روندهای مسیر فناوری:

مسیر فرآیند سیم پیچی موتور: سیم تخت.یک موتور سیم تخت به یک اشاره داردموتورکه از یک استاتور سیم پیچی با روکش مس مسطح (مخصوصاً یک موتور سنکرون آهنربای دائم) استفاده می کند.در مقایسه با یک موتور سیم دایره ای، یک موتور سیم تخت دارای مزایایی مانند اندازه کوچک، سرعت پر شدن شکاف بالا، چگالی توان بالا، عملکرد خوب NVH و هدایت حرارتی و عملکرد اتلاف حرارت بهتر است.این می تواند به دنبال عملکرد سبک وزن، چگالی توان بالا و سایر الزامات عملکرد تحت سکوهای ولتاژ بالا پاسخ دهد، در عین حال، می تواند مشکل خوردگی بلبرینگ ناشی از شکسته شدن فیلم روغن و تشکیل جریان شفت را کاهش دهد. ولتاژ شفت بالاست

1.روند فن آوری خنک کننده موتور: خنک کننده روغن.خنک کننده روغن با کاهش حجم موتور و افزایش قدرت، معایب فناوری خنک کننده آبی را برطرف می کند.مزیت خنک کننده روغن این است که روغن دارای خواص غیر رسانا و غیر مغناطیسی است، عملکرد عایق بهتری دارد و می تواند مستقیماً با اجزای داخلی موتور تماس بگیرد.در شرایط کاری یکسان، دمای داخلی روغن خنک می شودموتورهاحدود 15 درصد کمتر از آب سرد هستندموتورها، باعث می شود موتور راحت تر گرما را دفع کند.

کنترل الکتریکی: راه حل جایگزین SiC، مزایای عملکرد را نشان می دهد

بهبود کارایی، کاهش مصرف برق و کاهش حجم.با پیشرفت پلت فرم کار ولتاژ بالا 800 ولت برای باتری ها، الزامات بالاتری برای قطعات مربوط به درایو الکتریکی و کنترل الکترونیکی مطرح شده است.

طبق داده های Fodie Power، دستگاه های کاربید سیلیکون دارای مزایای زیر در کاربرد محصولات کنترل کننده موتور هستند: 

1. می تواند کارایی بارهای کم را در سیستم کنترل الکترونیکی بهبود بخشد و محدوده وسیله نقلیه را 5-10٪ افزایش دهد.

2. چگالی توان کنترلر را از 18 کیلووات بر لیتر به 45 کیلووات بر لیتر افزایش دهید، که منجر به کوچک سازی می شود.

3. افزایش راندمان منطقه کارآمد به میزان 85 درصد به میزان 6 درصد و افزایش راندمان منطقه با بار متوسط ​​و کم به میزان 10 درصد.

4. حجم نمونه اولیه کنترل الکترونیکی کاربید سیلیکون تا 40٪ کاهش می یابد که می تواند به طور موثر استفاده از فضا را بهبود بخشد و به روند توسعه کوچک سازی کمک کند.

محاسبه فضای کنترل الکتریکی: اندازه بازار ممکن است به 2.5 میلیارد یوان برسد،

CAGR سه ساله 189.9%

برای محاسبه مکانی کنترل کننده موتور تحت مدل خودرو 800 ولت، فرض می کنیم که:

1. یک وسیله نقلیه جدید انرژی تحت یک پلت فرم ولتاژ بالا مجهز به مجموعه ای از کنترل کننده های موتور یا یک مجموعه درایو الکتریکی است.

2. ارزش یک خودرو: بر اساس درآمد / فروش محصولات مربوطه اعلام شده در گزارش سالانه 2021 اینتل، ارزش 1141.29 یوان / مجموعه است.با توجه به اینکه رواج و ترویج دستگاه های کاربید سیلیکون در زمینه محصولات کنترل الکترونیکی در آینده منجر به افزایش ارزش واحد محصولات می شود، فرض می کنیم که قیمت واحد 1145 یوان در سال 2022 تعیین می شود و سالانه افزایش می یابد. سال

طبق محاسبات ما، در سال 2025، فضای بازار داخلی و جهانی برای کنترلرهای الکتریکی در پلت فرم 800 ولت به ترتیب 1.154 میلیارد یوان و 2.486 میلیارد یوان خواهد بود.CAGR برای سال های 22-25 172.02٪ و 189.98٪ خواهد بود.

منبع تغذیه خودرو: کاربرد دستگاه SiC، پشتیبانی از توسعه 800 ولت

از نظر بهبود عملکرد محصول: در مقایسه با لوله‌های MOS سیلیکونی سنتی، لوله‌های MOS کاربید سیلیکون دارای ویژگی‌های عالی مانند مقاومت رسانایی کم، مقاومت ولتاژ بالاتر، ویژگی‌های فرکانس بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و ظرفیت اتصال بسیار کوچک هستند.در مقایسه با محصولات منبع تغذیه خودرو (OBC) مجهز به دستگاه های مبتنی بر Si، می تواند فرکانس سوئیچینگ، کاهش حجم، کاهش وزن، بهبود چگالی توان و افزایش کارایی را افزایش دهد.به عنوان مثال، فرکانس سوئیچینگ 4-5 برابر افزایش یافته است.حجم صدا را حدود 2 برابر کاهش دهید.کاهش وزن 2 برابر؛چگالی توان از 2.1 به 3.3kw/L افزایش یافته است.بهبود بهره وری 3٪ +.

استفاده از دستگاه‌های SiC می‌تواند به محصولات قدرت خودرو کمک کند تا با روندهایی مانند چگالی توان بالا، راندمان تبدیل بالا، کوچک‌سازی سبک وزن مطابقت داشته باشند و بهتر با نیازهای شارژ سریع و توسعه پلت‌فرم‌های 800 ولت سازگار شوند.استفاده از دستگاه های قدرت SiC در DC/DC همچنین می تواند مقاومت ولتاژ بالا، تلفات کم و وزن سبک را برای دستگاه ها به ارمغان بیاورد.

از نظر ایجاد رشد بازار: به منظور انطباق با شمع شارژ سریع 400 ولت DC سنتی، وسایل نقلیه مجهز به پلت فرم ولتاژ 800 ولت باید به مبدل DC/DC اضافی برای تقویت 400 ولت به 800 ولت برای شارژ سریع DC باتری های قدرت مجهز شوند. که بیشتر تقاضا برای دستگاه های DC/DC را افزایش می دهد.در همان زمان، پلت فرم ولتاژ بالا ارتقاء شارژرهای داخلی را نیز ارتقا داده است و افزودنی های جدیدی را به OBC های ولتاژ بالا آورده است.

محاسبه فضای منبع تغذیه خودرو: بیش از 3 میلیارد یوان در فضا در 25 سال، دو برابر شدن CAGR در 22-25 سال

برای محاسبه فضایی محصول منبع تغذیه خودرو (مبدل DC/DC و شارژر خودرو OBC) تحت مدل خودرو 800 ولت، فرض می‌کنیم که:

یک وسیله نقلیه جدید انرژی مجهز به مجموعه ای از مبدل های DC/DC و یک شارژر داخلی OBC یا مجموعه ای از محصولات یکپارچه با قدرت داخلی است.

فضای بازار برای محصولات قدرت خودرو=فروش وسایل نقلیه با انرژی جدید × ارزش وسیله نقلیه فردی محصول مربوطه.

ارزش یک خودرو: بر اساس میزان درآمد/فروش محصول مربوطه در گزارش سالانه 2021 فناوری Xinrui.در میان آنها، مبدل DC / DC 1589.68 یوان / وسیله نقلیه است.OBC داخلی 2029.32 یوان / وسیله نقلیه است.

طبق محاسبات ما، تحت پلت فرم 800 ولت در سال 2025، فضای بازار داخلی و جهانی مبدل های DC/DC به ترتیب 1.588 میلیارد یوان و 3.422 میلیارد یوان خواهد بود، با CAGR 170.94٪ و 188.83٪ از سال 2025 تا 2020؛فضای بازار داخلی و جهانی برای شارژر داخلی OBC به ترتیب 2.027 میلیارد یوان و 4.369 میلیارد یوان است، با CAGR 170.94٪ و 188.83٪ از سال 2022 تا 2025.

رله: افزایش قیمت حجم تحت روند ولتاژ بالا

رله DC ولتاژ بالا جزء اصلی وسایل نقلیه انرژی جدید است، با استفاده از یک وسیله نقلیه 5-8.رله ولتاژ بالا DC یک شیر اطمینان برای خودروهای انرژی جدید است که در حین کار خودرو وارد حالت اتصال شده و در صورت خرابی خودرو می تواند سیستم ذخیره انرژی را از سیستم الکتریکی جدا کند.در حال حاضر، وسایل نقلیه جدید انرژی باید به 5-8 رله DC ولتاژ بالا (شامل 1-2 رله اصلی برای سوئیچینگ اضطراری مدار ولتاژ بالا در صورت بروز تصادف یا ناهنجاری مدار؛ 1 پیش شارژر برای اشتراک گذاری مدار) مجهز شوند. بار ضربه ای رله اصلی؛ 1-2 شارژر سریع برای جداسازی ولتاژ بالا در صورت بروز ناهنجاری های ناگهانی مدار؛ 1-2 رله شارژ معمولی؛ و 1 رله دستگاه کمکی سیستم ولتاژ بالا).

محاسبه فضای رله: 3 میلیارد یوان در فضا در عرض 25 سال، با CAGR بیش از 2 برابر در 22-25 سال 

برای محاسبه فضای رله در مدل خودروی 800 ولتی، فرض می کنیم که:

وسایل نقلیه جدید با ولتاژ بالا باید به 5-8 رله مجهز شوند، بنابراین ما میانگین را انتخاب می کنیم، با تقاضای یک وسیله نقلیه 6.

2. با توجه به افزایش ارزش رله های DC به ازای هر وسیله نقلیه به دلیل ارتقای پلت فرم های رله ولتاژ بالا در آینده، قیمت واحد را 200 یوان در سال 2022 فرض می کنیم و سال به سال آن را افزایش می دهیم.

طبق محاسبات ما، فضای بازار برای رله‌های DC ولتاژ بالا بر روی پلت فرم 800 ولت در سال 2025 نزدیک به 3 میلیارد یوان با CAGR 202.6٪ است.

خازن های لایه نازک: اولین انتخاب در زمینه انرژی های نو

لایه های نازک جایگزین ترجیحی برای الکترولیز در زمینه انرژی جدید شده اند.جزء اصلی سیستم کنترل الکترونیکی وسایل نقلیه انرژی جدید اینورتر است.اگر نوسان ولتاژ روی شین از محدوده مجاز بیشتر شود باعث آسیب به IGBT می شود.بنابراین استفاده از خازن برای صاف کردن و فیلتر کردن ولتاژ خروجی یکسوساز و جذب جریان پالس با دامنه بالا ضروری است.در زمینه اینورتر معمولاً خازن هایی با مقاومت ولتاژ بالا، ایمنی بالا، طول عمر بالا و مقاومت در برابر دمای بالا مورد نیاز است.خازن های لایه نازک بهتر می توانند نیازهای فوق را برآورده کنند و آنها را به انتخاب ارجح در زمینه انرژی نو تبدیل می کند.

استفاده از وسایل نقلیه تک به تدریج در حال افزایش است و تقاضا برای خازن های لایه نازک بسیار بیشتر از نرخ رشد صنعت خودروهای انرژی جدید خواهد بود.تقاضا برای پلت‌فرم‌های خودروهای انرژی جدید با ولتاژ بالا افزایش یافته است، در حالی که وسایل نقلیه الکتریکی پیشرفته مجهز به شارژ سریع ولتاژ بالا معمولاً باید به 2 تا 4 خازن لایه نازک مجهز شوند.محصولات خازن لایه نازک نسبت به خودروهای انرژی جدید با تقاضای بیشتری مواجه خواهند شد.

تقاضا برای خازن های لایه نازک: شارژ سریع ولتاژ بالا رشد جدیدی را به همراه دارد، با AGR 189.2٪ برای 22-25 سال

برای محاسبه فضایی خازن های لایه نازک تحت مدل خودرو 800 ولت، فرض می کنیم که:

1. قیمت خازن های لایه نازک بسته به مدل های مختلف خودرو و قدرت موتور متفاوت است.هر چه قدرت بیشتر باشد، ارزش بالاتر و متناظر با قیمت بالاتر است.با فرض قیمت متوسط ​​300 یوان؛

2. تقاضا برای وسایل نقلیه جدید انرژی با شارژ سریع پرفشار 2-4 واحد در هر واحد است و ما میانگین تقاضا را 3 واحد در هر واحد فرض می کنیم.

بر اساس محاسبات ما، فضای خازن فیلم که توسط مدل شارژ سریع 800 ولت در سال 2025 ارائه شده است، 1.937 میلیارد یوان با CAGR = 189.2٪ است.

اتصالات ولتاژ بالا: بهبود در استفاده و عملکرد

اتصال دهنده های ولتاژ بالا مانند رگ های خونی در بدن انسان هستند که وظیفه آنها انتقال مداوم انرژی از سیستم باتری به سیستم های مختلف است.

از نظر دوز.در حال حاضر، کل معماری سیستم خودرو هنوز عمدتاً بر اساس 400 ولت است.برای پاسخگویی به تقاضا برای شارژ سریع 800 ولت، مبدل ولتاژ DC/DC از 800 ولت به 400 ولت مورد نیاز است، در نتیجه تعداد کانکتورها افزایش می یابد.بنابراین، کانکتور ولتاژ بالا ASP وسایل نقلیه انرژی جدید تحت معماری 800 ولت به طور قابل توجهی بهبود می یابد.ما تخمین می زنیم که ارزش یک ماشین منفرد حدود 3000 یوان است (وسایل نقلیه سوخت سنتی ارزشی در حدود 1000 یوان دارند).

از نظر تکنولوژی.الزامات اتصالات در سیستم های ولتاژ بالا عبارتند از:

1. دارای ولتاژ بالا و عملکرد جریان بالا.

2. اجرای عملکردهای حفاظتی سطح بالا در شرایط کاری مختلف.

عملکرد محافظ الکترومغناطیسی خوبی دارد.بنابراین، به منظور برآورده کردن الزامات عملکرد تحت روند 800 ولت، تکرار تکنولوژیکی کانکتورهای ولتاژ بالا اجتناب ناپذیر است.

فیوزها: افزایش ضریب نفوذ فیوزهای جدید

فیوزها "فیوز" وسایل نقلیه با انرژی جدید هستند.فیوز یک وسیله الکتریکی است که وقتی جریان در سیستم از مقدار نامی بیشتر شود، گرمای تولید شده مذاب را ذوب می کند و به هدف قطع مدار دست می یابد.

ضریب نفوذ فیوزهای جدید افزایش یافته است.فیوز تحریک توسط یک سیگنال الکتریکی فعال می شود تا دستگاه تحریک را فعال کند و به آن اجازه می دهد انرژی ذخیره شده را آزاد کند.از طریق نیروی مکانیکی، به سرعت یک شکست ایجاد می کند و خاموش کردن قوس جریان خطای بزرگ را کامل می کند، در نتیجه جریان را قطع می کند و عمل حفاظتی را به دست می آورد.در مقایسه با فیوزهای سنتی، خازن تحریک دارای ویژگی های اندازه کوچک، مصرف برق کم، ظرفیت حمل جریان قوی، مقاومت در برابر شوک های شدید جریان، عملکرد سریع و زمان بندی حفاظتی قابل کنترل است که آن را برای سیستم های ولتاژ بالا مناسب تر می کند.تحت روند معماری 800 ولت، نرخ نفوذ فیوزهای تشویقی در بازار به سرعت افزایش می یابد و انتظار می رود ارزش یک وسیله نقلیه منفرد به 250 یوان برسد.

محاسبه فضا برای فیوزها و کانکتورهای ولتاژ بالا: CAGR=189.2% از 22 تا 25 سال

برای محاسبه فضایی فیوزها و کانکتورهای فشار قوی تحت مدل خودرو 800 ولت، فرض می کنیم که:

1. ارزش وسیله نقلیه تک اتصال دهنده های ولتاژ بالا حدود 3000 یوان / وسیله نقلیه است.

2. ارزش وسیله نقلیه تک فیوز حدود 250 یوان / وسیله نقلیه است.

 طبق محاسبات ما، فضای بازار برای کانکتورها و فیوزهای ولتاژ بالا که توسط مدل شارژ سریع 800 ولت در سال 2025 ارائه شد، به ترتیب 6.458 میلیارد یوان و 538 میلیون یوان با CAGR = 189.2٪ است.