المحرك: سلك مسطح + تبريد الزيت لتحسين كثافة قوة المحرك وكفاءته

تحت بنية 400V التقليدية، المغناطيس الدائمالمحركاتعرضة للتسخين وإزالة المغناطيسية في ظل ظروف التيار العالي والسرعة العالية، مما يجعل من الصعب تحسين قوة المحرك الإجمالية. وهذا يوفر فرصة لبنية 800 فولت لتحقيق زيادة في قوة المحرك تحت نفس شدة التيار. تحت بنية 800V، ومحركيواجه متطلبين رئيسيين: منع التآكل وتحسين أداء العزل.

اتجاهات طريق التكنولوجيا:

مسار عملية لف المحرك: سلك مسطح. يشير محرك السلك المسطح إلى أمحركيستخدم الجزء الثابت المتعرج المغطى بالنحاس (على وجه التحديد محرك متزامن ذو مغناطيس دائم). بالمقارنة مع محرك السلك الدائري، فإن محرك السلك المسطح يتميز بمزايا مثل الحجم الصغير، ومعدل ملء الفتحة العالي، وكثافة الطاقة العالية، وأداء NVH الجيد، والتوصيل الحراري الأفضل وأداء تبديد الحرارة. يمكنها تلبية متطلبات الأداء بشكل أفضل من حيث الوزن الخفيف وكثافة الطاقة العالية ومتطلبات الأداء الأخرى في ظل منصات الجهد العالي، وفي الوقت نفسه، يمكن أن تخفف من مشكلة تآكل المحامل الناتجة عن انهيار طبقة الزيت وتكوين تيار العمود عندما الجهد رمح مرتفع.

1. اتجاه تكنولوجيا تبريد المحرك: تبريد الزيت. يعمل التبريد بالزيت على حل عيوب تقنية التبريد بالماء عن طريق تقليل حجم المحرك وزيادة الطاقة. تتمثل ميزة تبريد الزيت في أن الزيت له خصائص غير موصلة وغير مغناطيسية، وأداء عزل أفضل، ويمكنه الاتصال مباشرة بالمكونات الداخلية للمحرك. وفي ظل نفس ظروف التشغيل، يتم تبريد درجات الحرارة الداخلية للزيتالمحركاتأقل بحوالي 15% من تلك الموجودة في المياه المبردةالمحركاتمما يسهل على المحرك تبديد الحرارة.

التحكم الكهربائي: حل بديل من كربيد السيليكون، يعرض مزايا الأداء

تحسين الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة وتقليل الحجم. مع تقدم منصة العمل ذات الجهد العالي 800V للبطاريات، تم طرح متطلبات أعلى للمكونات المتعلقة بالقيادة الكهربائية والتحكم الإلكتروني.

وفقًا لبيانات Fodie Power، تتمتع أجهزة كربيد السيليكون بالمزايا التالية في تطبيق منتجات التحكم في المحرك: 

1. يمكنه تحسين كفاءة الأحمال المنخفضة في نظام التحكم الإلكتروني، مما يزيد من مدى السيارة بنسبة 5-10%؛

2. زيادة كثافة الطاقة لوحدة التحكم من 18kw/L إلى 45kw/L، مما يساعد على التصغير؛

3. زيادة كفاءة المنطقة الفعالة بنسبة 85% بنسبة 6%، وزيادة كفاءة منطقة التحميل المتوسطة والمنخفضة بنسبة 10%؛

4. تم تقليل حجم نموذج التحكم الإلكتروني من كربيد السيليكون بنسبة 40%، مما يمكن أن يحسن بشكل فعال استخدام المساحة ويساعد في اتجاه تطوير التصغير.

حساب مساحة التحكم الكهربائي: قد يصل حجم السوق إلى 2.5 مليار يوان،

معدل نمو سنوي مركب لثلاث سنوات 189.9%

بالنسبة للحساب المكاني لوحدة التحكم في المحرك ضمن طراز السيارة 800 فولت، نفترض ما يلي:

1. يتم تجهيز مركبة الطاقة الجديدة الموجودة أسفل منصة الجهد العالي بمجموعة من وحدات التحكم في المحركات أو مجموعة محرك كهربائي؛

2. قيمة سيارة واحدة: بناءً على إيرادات/مبيعات المنتجات المقابلة المعلن عنها في التقرير السنوي لعام 2021 لشركة إنتل، تبلغ القيمة 1141.29 يوان/المجموعة. وبالنظر إلى أن تعميم وترويج أجهزة كربيد السيليكون في مجال منتجات التحكم الإلكتروني في المستقبل سيؤدي إلى زيادة في قيمة وحدة المنتجات، فإننا نفترض أن سعر الوحدة سيكون 1145 يوان / مجموعة في عام 2022 ويزداد سنويًا بحلول عام 2022. سنة.

وفقًا لحساباتنا، في عام 2025، ستكون مساحة السوق المحلية والعالمية لوحدات التحكم الكهربائية على منصة 800 فولت 1.154 مليار يوان و2.486 مليار يوان، على التوالي. وسيكون معدل النمو السنوي المركب للأعوام 22-25 هو 172.02% و189.98%.

مصدر طاقة السيارة: تطبيق جهاز SiC، يدعم تطوير 800 فولت

من حيث تحسين أداء المنتج: بالمقارنة مع أنابيب السيليكون MOS التقليدية، تتميز أنابيب MOS من كربيد السيليكون بخصائص ممتازة مثل مقاومة التوصيل المنخفض، ومقاومة الجهد العالي، وخصائص جيدة للتردد العالي، ومقاومة درجات الحرارة العالية، وسعة الوصلات الصغيرة للغاية. بالمقارنة مع منتجات إمداد طاقة السيارة (OBC) المجهزة بأجهزة تعتمد على Si، يمكنها زيادة تردد التبديل، وتقليل الحجم، وتقليل الوزن، وتحسين كثافة الطاقة، وزيادة الكفاءة. على سبيل المثال، زاد تردد التبديل بمقدار 4-5 مرات؛ خفض مستوى الصوت بنحو 2 مرات. خفض الوزن بمقدار 2 مرات. تمت زيادة كثافة الطاقة من 2.1 إلى 3.3 كيلو واط/لتر؛ تحسين الكفاءة بنسبة 3%+.

يمكن أن يساعد تطبيق أجهزة SiC منتجات طاقة السيارات على الامتثال لاتجاهات مثل كثافة الطاقة العالية وكفاءة التحويل العالية والتصغير خفيف الوزن والتكيف بشكل أفضل مع احتياجات الشحن السريع وتطوير منصات 800 فولت. يمكن أن يؤدي تطبيق أجهزة طاقة SiC في DC/DC أيضًا إلى توفير مقاومة عالية للجهد وخسارة منخفضة وخفيفة الوزن للأجهزة.

فيما يتعلق بخلق نمو في السوق: من أجل التكيف مع كومة الشحن السريع التقليدية بقدرة 400 فولت تيار مستمر، يجب أن تكون المركبات المجهزة بمنصة جهد 800 فولت مجهزة بمحول تيار مستمر/تيار مستمر إضافي لتعزيز 400 فولت إلى 800 فولت للشحن السريع لبطاريات الطاقة بالتيار المستمر، مما يزيد من الطلب على أجهزة DC/DC. وفي الوقت نفسه، عززت منصة الجهد العالي أيضًا ترقية أجهزة الشحن الموجودة على متن الطائرة، مما أدى إلى إضافة إضافات جديدة إلى OBCs ذات الجهد العالي.

حساب مساحة إمداد الطاقة بالمركبة: أكثر من 3 مليارات يوان في الفضاء خلال 25 عامًا، ومضاعفة معدل النمو السنوي المركب خلال 22-25 عامًا

بالنسبة للحساب المكاني لمنتج مصدر طاقة السيارة (محول DC/DC وشاحن السيارة OBC) ضمن طراز السيارة 800 فولت، نفترض ما يلي:

يتم تجهيز مركبة الطاقة الجديدة بمجموعة من محولات التيار المستمر/التيار المستمر وشاحن OBC على متنها أو مجموعة من منتجات الطاقة المدمجة على متنها؛

مساحة السوق لمنتجات طاقة المركبات=مبيعات مركبات الطاقة الجديدة × قيمة المركبة الفردية للمنتج المقابل؛

قيمة سيارة واحدة: بناءً على حجم الإيرادات/المبيعات للمنتج المقابل في التقرير السنوي لعام 2021 لشركة Xinrui Technology. من بينها، محول DC/DC بسعر 1589.68 يوان/مركبة؛ OBC على متن الطائرة هو 2029.32 يوان / مركبة.

وفقًا لحساباتنا، في ظل منصة 800 فولت في عام 2025، ستبلغ مساحة السوق المحلية والعالمية لمحولات DC/DC 1.588 مليار يوان و3.422 مليار يوان، على التوالي، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 170.94% و188.83% من عام 2022 إلى عام 2025؛ تبلغ مساحة السوق المحلية والعالمية للشاحن المدمج OBC 2.027 مليار يوان و4.369 مليار يوان، على التوالي، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 170.94% و188.83% من عام 2022 إلى عام 2025.

التتابع: زيادة سعر الحجم في ظل اتجاه الجهد العالي

يعد مرحل التيار المستمر عالي الجهد المكون الأساسي لمركبات الطاقة الجديدة، مع استخدام مركبة واحدة من 5 إلى 8 مرات. يعتبر مرحل التيار المستمر عالي الجهد بمثابة صمام أمان لمركبات الطاقة الجديدة، والذي يدخل في حالة الاتصال أثناء تشغيل السيارة ويمكنه فصل نظام تخزين الطاقة عن النظام الكهربائي في حالة تعطل السيارة. في الوقت الحاضر، يجب أن تكون مركبات الطاقة الجديدة مجهزة بـ 5-8 مرحلات تيار مستمر عالية الجهد (بما في ذلك 1-2 مرحلات رئيسية للتبديل الطارئ لدائرة الجهد العالي في حالة وقوع حوادث أو خلل في الدائرة؛ شاحن مسبق واحد لمشاركة الطاقة حمل تأثير المرحل الرئيسي؛ 1-2 شواحن سريعة لعزل الجهد العالي في حالة حدوث خلل مفاجئ في الدائرة؛ 1-2 مرحلات شحن عادية و1 مرحل مساعد لنظام الجهد العالي).

حساب مساحة التتابع: 3 مليارات يوان في الفضاء خلال 25 عامًا، مع معدل نمو سنوي مركب يتجاوز مرتين خلال 22-25 عامًا 

لحساب مساحة الريلاي في موديل السيارة 800 فولت نفترض ما يلي:

تحتاج مركبات الطاقة الجديدة ذات الجهد العالي إلى أن تكون مجهزة بـ 5-8 مرحلات، لذلك نختار المتوسط، مع طلب مركبة واحدة يبلغ 6؛

2. بالنظر إلى الزيادة في قيمة مرحلات التيار المستمر لكل مركبة بسبب الترويج لمنصات المرحلات عالية الجهد في المستقبل، فإننا نفترض سعر وحدة قدره 200 يوان لكل وحدة في عام 2022 ونزيده عامًا بعد عام؛

وفقًا لحساباتنا، فإن مساحة السوق لمرحلات التيار المستمر ذات الجهد العالي على منصة 800 فولت في عام 2025 تقترب من 3 مليارات يوان، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 202.6%.

المكثفات ذات الأغشية الرقيقة: الخيار الأول في مجال الطاقة الجديدة

أصبحت الأغشية الرقيقة البديل المفضل للتحليل الكهربائي في مجال الطاقة الجديدة. المكون الأساسي لنظام التحكم الإلكتروني لمركبات الطاقة الجديدة هو العاكس. إذا تجاوز تقلب الجهد على شريط التوصيل النطاق المسموح به، فسوف يتسبب ذلك في تلف IGBT. لذلك، من الضروري استخدام المكثفات لتنعيم وتصفية جهد الخرج للمقوم، وامتصاص تيار النبض عالي السعة. في مجال العاكس، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى مكثفات ذات مقاومة قوية لجهد التيار الزائد، وسلامة عالية، وعمر افتراضي طويل، ومقاومة درجات الحرارة العالية. يمكن للمكثفات ذات الأغشية الرقيقة أن تلبي المتطلبات المذكورة أعلاه بشكل أفضل، مما يجعلها الخيار المفضل في مجال الطاقة الجديدة.

يتزايد استخدام المركبات الفردية تدريجيًا، وسيكون الطلب على المكثفات ذات الأغشية الرقيقة أعلى بكثير من معدل نمو صناعة مركبات الطاقة الجديدة. لقد زاد الطلب على منصات مركبات الطاقة الجديدة ذات الجهد العالي، في حين أن السيارات الكهربائية المتطورة المجهزة بشحن سريع عالي الجهد تحتاج عمومًا إلى أن تكون مجهزة بـ 2-4 مكثفات رقيقة. ستواجه منتجات مكثفات الأغشية الرقيقة طلبًا أكبر من مركبات الطاقة الجديدة.

الطلب على المكثفات ذات الأغشية الرقيقة: الشحن السريع عالي الجهد يجلب نموًا جديدًا، مع معدل نمو سنوي قدره 189.2% لمدة 22-25 عامًا

بالنسبة للحساب المكاني للمكثفات ذات الأغشية الرقيقة ضمن طراز السيارة 800 فولت، نفترض ما يلي:

1. يختلف سعر المكثفات ذات الأغشية الرقيقة حسب طرازات المركبات المختلفة وقوة المحرك. كلما زادت القوة، ارتفعت القيمة، وبالتالي ارتفع السعر. بافتراض متوسط ​​سعر 300 يوان؛

2. يبلغ الطلب على مركبات الطاقة الجديدة ذات الشحن السريع عالي الضغط 2-4 وحدات لكل وحدة، ونفترض أن متوسط ​​الطلب يبلغ 3 وحدات لكل وحدة.

وفقًا لحساباتنا، تبلغ مساحة مكثف الفيلم التي يوفرها نموذج الشحن السريع 800 فولت في عام 2025 1.937 مليار يوان، بمعدل نمو سنوي مركب = 189.2%

موصلات الجهد العالي: تحسين الاستخدام والأداء

موصلات الجهد العالي تشبه الأوعية الدموية في جسم الإنسان، وظيفتها نقل الطاقة بشكل مستمر من نظام البطارية إلى الأنظمة المختلفة.

من حيث الجرعة. في الوقت الحاضر، لا تزال بنية نظام السيارة بأكملها تعتمد بشكل أساسي على 400 فولت. من أجل تلبية الطلب على الشحن السريع 800 فولت، يلزم محول الجهد DC/DC من 800 فولت إلى 400 فولت، وبالتالي زيادة عدد الموصلات. ولذلك، سيتم تحسين موصل الجهد العالي ASP لمركبات الطاقة الجديدة تحت بنية 800 فولت بشكل كبير. نحن نقدر أن قيمة السيارة الواحدة تبلغ حوالي 3000 يوان (تبلغ قيمة المركبات التقليدية التي تعمل بالوقود حوالي 1000 يوان).

من حيث التكنولوجيا. تشمل متطلبات الموصلات في أنظمة الجهد العالي ما يلي:

1. تمتلك الجهد العالي والأداء الحالي العالي.

2. تنفيذ وظائف الحماية عالية المستوى في ظل ظروف العمل المختلفة؛

تمتلك أداء التدريع الكهرومغناطيسي الجيد. لذلك، من أجل تلبية متطلبات الأداء في ظل اتجاه 800 فولت، فإن التكرار التكنولوجي للموصلات ذات الجهد العالي أمر لا مفر منه.

الصمامات: زيادة معدل اختراق الصمامات الجديدة

الصمامات هي "الصمامات" لمركبات الطاقة الجديدة. المصهر هو جهاز كهربائي، عندما يتجاوز التيار في النظام القيمة المقدرة، فإن الحرارة المتولدة سوف تقوم بصهر الذوبان، مما يحقق الغرض من فصل الدائرة.

وقد زاد معدل اختراق الصمامات الجديدة. يتم تشغيل فتيل الإثارة بواسطة إشارة كهربائية لتنشيط جهاز الإثارة، مما يسمح له بإطلاق الطاقة المخزنة. من خلال القوة الميكانيكية، فإنه يولد بسرعة انقطاعًا ويكمل إطفاء القوس لتيار عطل كبير، وبالتالي قطع التيار وتحقيق إجراء الحماية. بالمقارنة مع الصمامات التقليدية، يتميز مكثف الإثارة بخصائص الحجم الصغير، واستهلاك الطاقة المنخفض، والقدرة على حمل التيار القوية، ومقاومة صدمات التيار الكبيرة، والعمل السريع، وتوقيت الحماية الذي يمكن التحكم فيه، مما يجعله أكثر ملاءمة لأنظمة الجهد العالي. في ظل اتجاه بنية 800 فولت، سيزداد معدل اختراق الصمامات الحافزة في السوق بسرعة، ومن المتوقع أن تصل قيمة السيارة الواحدة إلى 250 يوانًا.

حساب المساحة للصمامات وموصلات الجهد العالي: معدل نمو سنوي مركب = 189.2% من 22 إلى 25 سنة

بالنسبة للحساب المكاني للصمامات والموصلات ذات الجهد العالي ضمن طراز السيارة 800 فولت، نفترض ما يلي:

1. تبلغ قيمة السيارة الواحدة للموصلات ذات الجهد العالي حوالي 3000 يوان لكل مركبة؛

2. تبلغ قيمة المصهر للمركبة الواحدة حوالي 250 يوان/مركبة؛

 وفقًا لحساباتنا، تبلغ مساحة السوق للموصلات والصمامات عالية الجهد التي جلبها نموذج الشحن السريع 800 فولت في عام 2025 6.458 مليار يوان و538 مليون يوان، على التوالي، بمعدل نمو سنوي مركب = 189.2%