Sous l'architecture traditionnelle 400 V, aimant permanentmoteurssont sujets à l'échauffement et à la démagnétisation dans des conditions de courant élevé et de vitesse élevée, ce qui rend difficile l'amélioration de la puissance globale du moteur. Cela offre à l'architecture 800 V la possibilité d'obtenir une puissance moteur accrue avec la même intensité de courant. Sous l'architecture 800V, lemoteurfait face à deux exigences majeures : la prévention de la corrosion des roulements et des performances d’isolation améliorées.
Tendances des routes technologiques :
Itinéraire du processus d'enroulement du moteur : fil plat. Un moteur à fil plat fait référence à unmoteurqui utilise un stator à enroulement plat recouvert de cuivre (en particulier un moteur synchrone à aimant permanent). Comparé à un moteur à fil circulaire, un moteur à fil plat présente des avantages tels qu'une petite taille, un taux de remplissage des fentes élevé, une densité de puissance élevée, de bonnes performances NVH et de meilleures performances de conductivité thermique et de dissipation thermique. Il peut mieux répondre à la recherche de performances en matière de légèreté, de densité de puissance élevée et à d'autres exigences de performances sous les plates-formes à haute tension. En même temps, il peut atténuer le problème de corrosion des roulements causé par la rupture du film d'huile et la formation de courant d'arbre lorsque le la tension de l'arbre est élevée.
1.Tendance de la technologie de refroidissement du moteur : refroidissement à l’huile. Le refroidissement par huile résout les inconvénients de la technologie de refroidissement par eau en réduisant le volume du moteur et en augmentant la puissance. L'avantage du refroidissement par huile est que l'huile a des propriétés non conductrices et non magnétiques, de meilleures performances d'isolation et peut entrer directement en contact avec les composants internes du moteur. Dans les mêmes conditions de fonctionnement, les températures internes de l'huile refroidiemoteurssont environ 15% inférieurs à ceux du refroidissement à eaumoteurs, ce qui permet au moteur de dissiper plus facilement la chaleur.
Commande électrique : solution alternative SiC, présentant des avantages en termes de performances
Améliorez l'efficacité, réduisez la consommation d'énergie et réduisez le volume. Avec l'avancement de la plate-forme de travail haute tension 800 V pour batteries, des exigences plus élevées ont été mises en avant pour les composants liés à l'entraînement électrique et au contrôle électronique.
Selon les données de Fodie Power, les dispositifs en carbure de silicium présentent les avantages suivants dans l'application des produits de contrôleur de moteur :
1. Il peut améliorer l'efficacité des faibles charges dans le système de contrôle électronique, augmentant ainsi l'autonomie du véhicule de 5 à 10 % ;
2. Augmenter la densité de puissance du contrôleur de 18 kW/L à 45 kW/L, ce qui favorise la miniaturisation ;
3. Augmenter l'efficacité de la zone efficace représentant 85 % de 6 % et augmenter l'efficacité de la zone de charge moyenne et faible de 10 % ;
4. Le volume du prototype de contrôle électronique en carbure de silicium est réduit de 40 %, ce qui peut améliorer efficacement l'utilisation de l'espace et contribuer à la tendance de développement de la miniaturisation.
Calcul de l'espace de contrôle électrique : la taille du marché pourrait atteindre 2,5 milliards de yuans,
TCAC sur trois ans 189,9 %
Pour le calcul spatial du contrôleur de moteur sous le modèle de véhicule 800V, nous supposons que :
1. Un véhicule à énergie nouvelle sous une plate-forme haute tension est équipé d'un ensemble de contrôleurs de moteur ou d'un ensemble d'entraînement électrique ;
2. Valeur d'une seule voiture : sur la base des revenus/ventes des produits correspondants annoncés dans le rapport annuel 2021 d'Intel, la valeur est de 1 141,29 yuans/ensemble. Considérant que la vulgarisation et la promotion des dispositifs en carbure de silicium dans le domaine des produits de contrôle électronique entraîneront à l'avenir une augmentation de la valeur unitaire des produits, nous supposons que le prix unitaire sera de 1 145 yuans/ensemble en 2022 et augmentera d'année en année. année.
Selon nos calculs, en 2025, l'espace de marché national et mondial pour les contrôleurs électriques sur la plate-forme 800 V sera respectivement de 1,154 milliard de yuans et de 2,486 milliards de yuans. Le TCAC pour les années 22-25 sera de 172,02 % et 189,98 %.
Alimentation du véhicule : application de dispositif SiC, prenant en charge le développement du 800 V
En termes d'amélioration des performances du produit : par rapport aux tubes MOS en silicium traditionnels, les tubes MOS en carbure de silicium présentent d'excellentes caractéristiques telles qu'une faible résistance à la conduction, une résistance à la tension plus élevée, de bonnes caractéristiques haute fréquence, une résistance aux températures élevées et une capacité de jonction extrêmement faible. Par rapport aux produits d'alimentation électrique des véhicules (OBC) équipés de dispositifs à base de Si, il peut augmenter la fréquence de commutation, réduire le volume, réduire le poids, améliorer la densité de puissance et augmenter l'efficacité. Par exemple, la fréquence de commutation a augmenté de 4 à 5 fois ; Réduisez le volume d'environ 2 fois ; Réduisez le poids de 2 fois ; La densité de puissance a été augmentée de 2,1 à 3,3 kW/L ; Amélioration de l’efficacité de 3 %+.
L'application des dispositifs SiC peut aider les produits d'alimentation automobile à se conformer à des tendances telles que la densité de puissance élevée, le rendement de conversion élevé et la miniaturisation légère, et à mieux s'adapter aux besoins de charge rapide et au développement de plates-formes 800 V. L'application de dispositifs d'alimentation SiC en DC/DC peut également apporter une résistance à haute tension, de faibles pertes et un poids léger aux dispositifs.
En termes de création de croissance du marché : afin de s'adapter à la pile de charge rapide traditionnelle de 400 V CC, les véhicules équipés d'une plate-forme de tension de 800 V doivent être équipés d'un convertisseur CC/CC supplémentaire pour augmenter de 400 V à 800 V pour la charge rapide CC des batteries de puissance, ce qui augmente encore la demande de dispositifs DC/DC. Dans le même temps, la plate-forme haute tension a également favorisé la mise à niveau des chargeurs embarqués, apportant de nouveaux ajouts aux OBC haute tension.
Calcul de l'espace d'alimentation électrique des véhicules : plus de 3 milliards de yuans dans l'espace en 25 ans, doublant le TCAC en 22 à 25 ans
Pour le calcul spatial du produit d'alimentation électrique du véhicule (convertisseur DC/DC et chargeur de véhicule OBC) sous le modèle de véhicule 800 V, nous supposons que :
Un véhicule à énergie nouvelle est équipé d'un ensemble de convertisseurs DC/DC et d'un chargeur embarqué OBC ou d'un ensemble de produits intégrés d'alimentation embarqués ;
Espace de marché pour les produits d'alimentation des véhicules = Ventes de véhicules à énergies nouvelles × La valeur individuelle du véhicule du produit correspondant ;
Valeur d'une seule voiture : basée sur le volume des revenus/ventes du produit correspondant dans le rapport annuel 2021 de Xinrui Technology. Parmi eux, le convertisseur DC/DC coûte 1 589,68 yuans/véhicule ; L'OBC à bord est de 2029,32 yuans/véhicule.
Selon nos calculs, sous la plate-forme 800 V en 2025, l'espace de marché national et mondial pour les convertisseurs DC/DC sera respectivement de 1,588 milliard de yuans et 3,422 milliards de yuans, avec un TCAC de 170,94 % et 188,83 % de 2022 à 2025 ; L'espace de marché national et mondial pour les chargeurs embarqués OBC est respectivement de 2,027 milliards de yuans et 4,369 milliards de yuans, avec un TCAC de 170,94 % et 188,83 % de 2022 à 2025.
Relais : Augmentation du prix du volume sous la tendance de la haute tension
Le relais CC haute tension est le composant principal des véhicules à énergie nouvelle, avec une utilisation par véhicule unique de 5 à 8. Le relais CC haute tension est une soupape de sécurité pour les véhicules à énergie nouvelle, qui entre dans un état connecté pendant le fonctionnement du véhicule et peut séparer le système de stockage d'énergie du système électrique en cas de panne du véhicule. À l'heure actuelle, les véhicules à énergie nouvelle doivent être équipés de 5 à 8 relais haute tension CC (dont 1 à 2 relais principaux pour la commutation d'urgence du circuit haute tension en cas d'accident ou d'anomalie du circuit ; 1 préchargeur pour partager le charge d'impact du relais principal ; 1 à 2 chargeurs rapides pour isoler la haute tension en cas d'anomalies soudaines du circuit ; 1 à 2 relais de charge ordinaires et 1 relais de machine auxiliaire du système haute tension).
Calcul de l'espace relais : 3 milliards de yuans dans l'espace d'ici 25 ans, avec un TCAC dépassant 2 fois en 22-25 ans
Pour calculer l'espace du relais sous le modèle de véhicule 800V, on suppose que :
Les véhicules à haute tension à énergie nouvelle doivent être équipés de 5 à 8 relais, nous choisissons donc la moyenne, avec une demande pour un seul véhicule de 6 ;
2. Compte tenu de l'augmentation de la valeur des relais CC par véhicule en raison de la promotion future des plates-formes de relais haute tension, nous supposons un prix unitaire de 200 yuans par unité en 2022 et l'augmentons d'année en année ;
Selon nos calculs, l'espace de marché des relais CC haute tension sur la plate-forme 800 V en 2025 est proche de 3 milliards de yuans, avec un TCAC de 202,6 %.
Condensateurs à couches minces : le premier choix dans le domaine des énergies nouvelles
Les couches minces sont devenues l’alternative privilégiée à l’électrolyse dans le domaine des énergies nouvelles. Le composant central du système de contrôle électronique des véhicules à énergies nouvelles est l’onduleur. Si la fluctuation de tension sur le jeu de barres dépasse la plage autorisée, cela endommagera l'IGBT. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des condensateurs pour lisser et filtrer la tension de sortie du redresseur et absorber le courant d'impulsion de haute amplitude. Dans le domaine des onduleurs, des condensateurs présentant une forte résistance aux surtensions, une sécurité élevée, une longue durée de vie et une résistance aux températures élevées sont généralement requis. Les condensateurs à couches minces peuvent mieux répondre aux exigences ci-dessus, ce qui en fait le choix privilégié dans le domaine des énergies nouvelles.
L'utilisation de véhicules uniques augmente progressivement et la demande de condensateurs à couches minces sera bien supérieure au taux de croissance de l'industrie des véhicules à énergie nouvelle. La demande de plates-formes de véhicules à énergie nouvelle haute tension a augmenté, tandis que les véhicules électriques haut de gamme équipés d'une charge rapide à haute tension doivent généralement être équipés de 2 à 4 condensateurs à couches minces. Les produits de condensateurs à couches minces seront confrontés à une plus grande demande que les véhicules à énergie nouvelle.
Demande de condensateurs à couches minces : la charge rapide haute tension apporte une nouvelle croissance, avec un AGR de 189,2 % sur 22 à 25 ans
Pour le calcul spatial des condensateurs à couches minces sous le modèle de véhicule 800 V, nous supposons que :
1. Le prix des condensateurs à couches minces varie en fonction des différents modèles de véhicules et de la puissance du moteur. Plus la puissance est élevée, plus la valeur est élevée et plus le prix est élevé. En supposant un prix moyen de 300 yuans ;
2. La demande de véhicules à énergie nouvelle avec recharge rapide à haute pression est de 2 à 4 unités par unité, et nous supposons une demande moyenne de 3 unités par unité.
Selon nos calculs, l'espace de condensateur à film apporté par le modèle de charge rapide 800 V en 2025 est de 1,937 milliard de yuans, avec un TCAC = 189,2 %.
Connecteurs haute tension : amélioration de l'usage et des performances
Les connecteurs haute tension sont comme des vaisseaux sanguins dans le corps humain, leur fonction est de transmettre en permanence l'énergie du système de batterie vers divers systèmes.
En termes de dosage. À l’heure actuelle, l’ensemble de l’architecture du système du véhicule repose encore principalement sur le 400 V. Afin de répondre à la demande de charge rapide de 800 V, un convertisseur de tension DC/DC de 800 V à 400 V est nécessaire, augmentant ainsi le nombre de connecteurs. Par conséquent, le connecteur haute tension ASP des véhicules à énergie nouvelle sous l'architecture 800V sera considérablement amélioré. Nous estimons que la valeur d'une seule voiture est d'environ 3 000 yuans (les véhicules traditionnels fonctionnant au carburant valent environ 1 000 yuans).
En termes de technologie. Les exigences relatives aux connecteurs dans les systèmes haute tension comprennent :
1. Posséder des performances à haute tension et à courant élevé ;
2. Mettre en œuvre des fonctions de protection de haut niveau dans diverses conditions de travail ;
Posséder de bonnes performances de blindage électromagnétique. Par conséquent, afin de répondre aux exigences de performances de la tendance 800 V, l’itération technologique des connecteurs haute tension est inévitable.
Fusibles : augmentation du taux de pénétration des nouveaux fusibles
Les fusibles sont les « fusibles » des véhicules à énergies nouvelles. Un fusible est un appareil électrique qui, lorsque le courant dans le système dépasse la valeur nominale, la chaleur générée fera fondre la matière fondue, atteignant ainsi l'objectif de déconnecter le circuit.
Le taux de pénétration des nouveaux fusibles a augmenté. Le fusible d'excitation est déclenché par un signal électrique pour activer le dispositif d'excitation, lui permettant de libérer l'énergie stockée. Grâce à la force mécanique, il génère rapidement une coupure et achève l'extinction de l'arc d'un courant de défaut important, coupant ainsi le courant et réalisant une action de protection. Comparé aux fusibles traditionnels, le condensateur d'excitation présente les caractéristiques d'une petite taille, d'une faible consommation d'énergie, d'une forte capacité de transport de courant, d'une résistance aux chocs de courant importants, d'une action rapide et d'un timing de protection contrôlable, ce qui le rend plus adapté aux systèmes à haute tension. Sous la tendance de l'architecture 800 V, le taux de pénétration du marché des fusibles incitatifs augmentera rapidement et on s'attend à ce que la valeur d'un seul véhicule atteigne 250 yuans.
Calcul d'espace pour fusibles et connecteurs haute tension : TCAC=189,2% de 22 à 25 ans
Pour le calcul spatial des fusibles et des connecteurs haute tension sous le modèle de véhicule 800V, nous supposons que :
1. La valeur des connecteurs haute tension pour un seul véhicule est d'environ 3 000 yuans/véhicule ;
2. La valeur du fusible pour un seul véhicule est d'environ 250 yuans/véhicule ;
Selon nos calculs, l'espace de marché pour les connecteurs et les fusibles haute tension apportés par le modèle de charge rapide 800 V en 2025 est respectivement de 6,458 milliards de yuans et 538 millions de yuans, avec un TCAC = 189,2 %.
Heure de publication : 10 novembre 2023
