מנוע: קירור תיל שטוח + שמן לשיפור צפיפות ויעילות המנוע

תחת ארכיטקטורת 400V המסורתית, מגנט קבועמנועיםמועדים לחימום ולדה-מגנטיזציה בתנאי זרם גבוה ומהירות גבוהה, מה שמקשה על שיפור הספק המנוע הכולל. זה מספק הזדמנות לארכיטקטורת 800V להשיג כוח מנוע מוגבר באותה עוצמת זרם. תחת ארכיטקטורת 800V, המָנוֹעַעומד בפני שתי דרישות עיקריות: מניעת קורוזיה של מסבים וביצועי בידוד משופרים.

מגמות מסלול טכנולוגי:

מסלול תהליך סלילה מנוע: חוט שטוח. מנוע תיל שטוח מתייחס אמָנוֹעַשמשתמש בסטטור מתפתל בחיפוי נחושת שטוח (במיוחד מנוע סינכרוני מגנט קבוע). בהשוואה למנוע חוט עגול, למנוע חוט שטוח יש יתרונות כמו גודל קטן, קצב מילוי חריצים גבוה, צפיפות הספק גבוהה, ביצועי NVH טובים וביצועי מוליכות תרמית ופיזור חום טובים יותר. זה יכול לעמוד טוב יותר במרדף הביצועים של קל משקל, צפיפות הספק גבוהה ודרישות ביצועים אחרות תחת פלטפורמות מתח גבוה, במקביל, זה יכול להקל על בעיית קורוזיה של המיסבים הנגרמת על ידי התמוטטות של סרט שמן והיווצרות זרם פיר כאשר מתח הציר גבוה.

1. מגמת טכנולוגיית קירור מוטורי: קירור שמן. קירור שמן פותר את החסרונות של טכנולוגיית קירור מים על ידי הפחתת נפח המנוע והגדלת ההספק. היתרון של קירור שמן הוא שלשמן יש תכונות לא מוליכות ולא מגנטיות, ביצועי בידוד טובים יותר ויכול ליצור קשר ישיר עם הרכיבים הפנימיים של המנוע. באותם תנאי הפעלה, הטמפרטורות הפנימיות של השמן התקררומנועיםנמוכים בכ-15% מאלו של מים מקורריםמנועים, מה שמקל על המנוע לפזר חום.

בקרה חשמלית: פתרון חלופי של SiC, המציג יתרונות ביצועים

שפר את היעילות, הפחת את צריכת החשמל והפחתת נפח. עם התקדמות פלטפורמת העבודה במתח גבוה 800V לסוללות, הועלו דרישות גבוהות יותר לרכיבים הקשורים להנעה חשמלית ובקרה אלקטרונית.

על פי נתונים מ- Fodie Power, להתקני סיליקון קרביד יש את היתרונות הבאים ביישום מוצרי בקר מנוע: 

1. זה יכול לשפר את היעילות של עומסים נמוכים במערכת הבקרה האלקטרונית, להגדיל את טווח הרכב ב-5-10%;

2. הגדל את צפיפות ההספק של הבקר מ-18kw/L ל-45kw/L, מה שמסייע למזעור;

3. הגדל את היעילות של האזור היעיל המהווה 85% ב-6%, והגבר את היעילות של אזור העומס הבינוני והנמוך ב-10%;

4. נפח אב הטיפוס הבקרה האלקטרוני של סיליקון קרביד מצטמצם ב-40%, מה שיכול לשפר ביעילות את ניצול החלל ולסייע במגמת הפיתוח של מזעור.

חישוב שטח שליטה חשמלית: גודל השוק עשוי להגיע ל-2.5 מיליארד יואן,

שלוש שנים CAGR189.9%

עבור החישוב המרחבי של בקר המנוע תחת דגם הרכב 800V, אנו מניחים כי:

1. רכב אנרגיה חדש מתחת לפלטפורמת מתח גבוה מצויד בסט של בקרי מנוע או במכלול הנעה חשמלי;

2. ערך מכונית בודדת: בהתבסס על ההכנסות/מכירות של המוצרים המקבילים שהוכרזו בדוח השנתי של אינטל לשנת 2021, הערך הוא 1141.29 יואן/סט. בהתחשב בכך שהפופולריות והקידום של מכשירי סיליקון קרביד בתחום מוצרי בקרה אלקטרוניים בעתיד יובילו לעליית ערך היחידה של המוצרים, אנו מניחים שמחיר היחידה יעמוד על 1145 יואן/סט בשנת 2022 ויעלה בשנה ב- שָׁנָה.

לפי החישובים שלנו, בשנת 2025, שטח השוק המקומי והעולמי עבור בקרים חשמליים בפלטפורמת 800V יהיה 1.154 מיליארד יואן ו-2.486 מיליארד יואן, בהתאמה. CAGR לשנים 22-25 יהיה 172.02% ו-189.98%.

ספק כוח לרכב: אפליקציית מכשירי SiC, התומכת בפיתוח של 800V

במונחים של שיפור ביצועי המוצר: בהשוואה לשפופרות MOS סיליקון מסורתיות, לשפופרות MOS סיליקון קרביד יש מאפיינים מצוינים כגון התנגדות הולכה נמוכה, התנגדות מתח גבוהה יותר, מאפיינים טובים בתדר גבוה, עמידות בטמפרטורה גבוהה וקיבול צומת קטן במיוחד. בהשוואה למוצרי אספקת חשמל לרכב (OBC) המצוידים בהתקנים מבוססי Si, זה יכול להגביר את תדירות המיתוג, להפחית נפח, להפחית משקל, לשפר את צפיפות ההספק ולהגביר את היעילות. לדוגמה, תדירות המיתוג גדלה פי 4-5; הפחיתו את הווליום בערך פי 2; הפחת משקל פי 2; צפיפות ההספק הוגדלה מ-2.1 ל-3.3kw/L; שיפור יעילות ב-3%+.

היישום של התקני SiC יכול לעזור למוצרי חשמל לרכב לעמוד במגמות כמו צפיפות הספק גבוהה, יעילות המרה גבוהה ומיזעור קל משקל, ולהתאים טוב יותר לצרכים של טעינה מהירה ופיתוח פלטפורמות 800V. היישום של התקני כוח SiC ב-DC/DC יכול להביא למכשירים התנגדות מתח גבוהה, אובדן נמוך וקל משקל.

מבחינת יצירת צמיחת שוק: על מנת להסתגל לערימת הטעינה המהירה המסורתית של 400V DC, רכבים המצוידים בפלטפורמת מתח של 800V חייבים להיות מצוידים בממיר DC/DC נוסף להגברת 400V עד 800V לטעינה מהירה DC ​​של סוללות מתח, מה שמגביר עוד יותר את הביקוש להתקני DC/DC. במקביל, פלטפורמת המתח הגבוה קידמה גם את שדרוג המטענים המשולבים, והביאה תוספות חדשות ל-OBC במתח גבוה.

חישוב שטח אספקת חשמל לרכב: מעל 3 מיליארד יואן בחלל ב-25 שנים, הכפלת CAGR תוך 22-25 שנים

עבור החישוב המרחבי של מוצר אספקת החשמל לרכב (ממיר DC/DC ומטען רכב OBC) תחת דגם הרכב 800V, אנו מניחים כי:

רכב אנרגיה חדש מצויד בסט של ממירי DC/DC ובמטען OBC או בסט מוצרים משולבים בכוח;

שטח שוק למוצרי כוח לרכב=מכירות של רכבי אנרגיה חדשים × ערך הרכב הבודד של המוצר המתאים;

ערך של מכונית בודדת: מבוסס על ההכנסות/נפח המכירות של המוצר המקביל בדוח השנתי לשנת 2021 של Xinrui Technology. ביניהם, ממיר DC/DC הוא 1589.68 יואן/רכב; ה-OBC המשולב הוא 2029.32 יואן/רכב.

לפי החישובים שלנו, תחת פלטפורמת ה-800V בשנת 2025, שטח השוק המקומי והעולמי עבור ממירי DC/DC יהיה 1.588 מיליארד יואן ו-3.422 מיליארד יואן, בהתאמה, עם CAGR של 170.94% ו-188.83% מ-2022 עד 2025; שטח השוק המקומי והעולמי עבור מטען OBC על הסיפון הוא 2.027 מיליארד יואן ו-4.369 מיליארד יואן, בהתאמה, עם CAGR של 170.94% ו-188.83% מ-2022 עד 2025.

ממסר: עליית מחירים בנפח תחת מגמת מתח גבוה

ממסר DC מתח גבוה הוא מרכיב הליבה של רכבי אנרגיה חדשים, עם שימוש ברכב יחיד של 5-8. ממסר DC במתח גבוה הוא שסתום בטיחות לרכבי אנרגיה חדשים, הנכנס למצב מחובר במהלך פעולת הרכב ויכול להפריד את מערכת אגירת האנרגיה מהמערכת החשמלית במקרה של תקלה ברכב. נכון לעכשיו, רכבי אנרגיה חדשים צריכים להיות מצוידים ב-5-8 ממסרי DC במתח גבוה (כולל 1-2 ממסרים ראשיים למיתוג חירום של מעגל המתח הגבוה במקרה של תאונות או חריגות במעגל; מטען מקדים אחד לשיתוף עומס פגיעה של הממסר הראשי; 1-2 מטענים מהירים לבידוד מתח גבוה במקרה של חריגות במעגל פתאומיות;

חישוב שטח ממסר: 3 מיליארד יואן בחלל תוך 25 שנים, כאשר CAGR עולה על פי 2 ב-22-25 שנים 

כדי לחשב את שטח הממסר תחת דגם הרכב 800V, אנו מניחים כי:

רכבי אנרגיה חדשים במתח גבוה צריכים להיות מצוידים ב-5-8 ממסרים, אז אנחנו בוחרים את הממוצע, עם דרישת רכב בודד של 6;

2. בהתחשב בעליית הערך של ממסרי DC לרכב עקב קידום פלטפורמות ממסר במתח גבוה בעתיד, אנו מניחים מחיר יחידה של 200 יואן ליחידה בשנת 2022 ומעלים אותו משנה לשנה;

לפי החישובים שלנו, שטח השוק של ממסרי DC במתח גבוה בפלטפורמת 800V בשנת 2025 הוא קרוב ל-3 מיליארד יואן, עם CAGR של 202.6%.

קבלי סרט דק: הבחירה הראשונה בתחום האנרגיה החדשה

סרטים דקים הפכו לחלופה המועדפת לאלקטרוליזה בתחום האנרגיה החדשה. מרכיב הליבה של מערכת הבקרה האלקטרונית של רכבי אנרגיה חדשים הוא המהפך. אם תנודת המתח בפס חורגת מהטווח המותר, היא תגרום נזק ל-IGBT. לכן, יש צורך להשתמש בקבלים כדי להחליק ולסנן את מתח המוצא של המיישר, ולספוג זרם פולס עם משרעת גבוהה. בתחום האינוורטר נדרשים בדרך כלל קבלים בעלי עמידות במתח נחשול חזק, בטיחות גבוהה, תוחלת חיים ארוכה ועמידות בטמפרטורות גבוהות. קבלי סרט דק יכולים לעמוד טוב יותר בדרישות לעיל, מה שהופך אותם לבחירה המועדפת בתחום האנרגיה החדשה.

השימוש בכלי רכב בודדים גדל בהדרגה, והביקוש לקבלי סרט דק יהיה גבוה בהרבה מקצב הצמיחה של תעשיית רכבי האנרגיה החדשה. הדרישה לפלטפורמות לרכבי אנרגיה חדשים במתח גבוה גדלה, בעוד שרכבים חשמליים מתקדמים המצוידים בטעינה מהירה במתח גבוה צריכים בדרך כלל להיות מצוידים ב-2-4 קבלי סרט דק. מוצרי קבלי סרט דק יתמודדו עם ביקוש גדול יותר מאשר רכבי אנרגיה חדשים.

ביקוש לקבלי סרט דק: טעינה מהירה במתח גבוה מביאה לצמיחה חדשה, עם AGR של 189.2% למשך 22-25 שנים

עבור החישוב המרחבי של קבלי סרט דק תחת דגם הרכב 800V, אנו מניחים כי:

1. המחיר של קבלי סרט דק משתנה בהתאם לדגמי רכב שונים ולהספק מנוע. ככל שההספק גבוה יותר, כך הערך גבוה יותר, והמחיר בהתאם גבוה יותר. בהנחה שמחיר ממוצע של 300 יואן;

2. הביקוש לרכבי אנרגיה חדשים עם טעינה מהירה בלחץ גבוה הוא 2-4 יחידות ליחידה, ואנו מניחים ביקוש ממוצע של 3 יחידות ליחידה.

לפי החישוב שלנו, שטח קבלי הסרט שהביא מודל הטעינה המהירה של 800V בשנת 2025 הוא 1.937 מיליארד יואן, עם CAGR=189.2%

מחברי מתח גבוה: שיפור בשימוש ובביצועים

מחברי מתח גבוה הם כמו כלי דם בגוף האדם, תפקידם להעביר באופן רציף אנרגיה ממערכת הסוללות למערכות שונות.

מבחינת מינון. נכון לעכשיו, כל ארכיטקטורת מערכת הרכב עדיין מבוססת בעיקרה על 400V. על מנת לענות על הדרישה לטעינה מהירה של 800V, נדרש ממיר מתח DC/DC מ-800V ל-400V, ובכך להגדיל את מספר המחברים. לכן, מחבר המתח הגבוה ASP של רכבי אנרגיה חדשים תחת ארכיטקטורת 800V ישתפר משמעותית. אנו מעריכים כי שוויה של מכונית בודדת הוא כ-3000 יואן (רכבים מונעי דלק מסורתיים הם בעלי ערך של כ-1000 יואן).

מבחינת טכנולוגיה. הדרישות למחברים במערכות מתח גבוה כוללות:

1. בעל מתח גבוה וביצועי זרם גבוהים;

2. ליישם פונקציות הגנה ברמה גבוהה בתנאי עבודה שונים;

בעל ביצועי מיגון אלקטרומגנטיים טובים. לכן, על מנת לעמוד בדרישות הביצועים תחת מגמת ה-800V, האיטרציה הטכנולוגית של מחברי מתח גבוה היא בלתי נמנעת.

נתיכים: קצב חדירה מוגבר של נתיכים חדשים

נתיכים הם "הנתיכים" של רכבי אנרגיה חדשים. נתיך הוא מכשיר חשמלי שכאשר הזרם במערכת עולה על הערך הנקוב, החום הנוצר יתיך את ההיתוך, וישיג את מטרת ניתוק המעגל.

קצב החדירה של נתיכים חדשים גדל. נתיך העירור מופעל על ידי אות חשמלי להפעלת התקן העירור, המאפשר לו לשחרר אנרגיה מאוחסנת. באמצעות כוח מכני, הוא מייצר במהירות שבירה ומשלים את כיבוי הקשת של זרם תקלה גדול, ובכך מנתק את הזרם ומשיג פעולת הגנה. בהשוואה לנתיכים מסורתיים, לקבל העירור יש מאפיינים של גודל קטן, צריכת חשמל נמוכה, יכולת נשיאת זרם חזקה, עמידות בפני זעזועים גדולים של זרם, פעולה מהירה ותזמון הגנה ניתן לשליטה, מה שהופך אותו למתאים יותר למערכות מתח גבוה. במגמה של ארכיטקטורת 800V, קצב החדירה לשוק של נתיכים תמריצים יגדל במהירות, והצפי הוא שערך רכב בודד יגיע ל-250 יואן.

חישוב שטח עבור נתיכים ומחברי מתח גבוה: CAGR=189.2% מ-22 עד 25 שנים

עבור החישוב המרחבי של נתיכים ומחברי מתח גבוה תחת דגם הרכב 800V, אנו מניחים כי:

1. ערך הרכב היחיד של מחברי מתח גבוה הוא כ-3000 יואן/רכב;

2. ערך הרכב הבודד של הפתיל הוא כ-250 יואן/רכב;

 לפי החישובים שלנו, שטח השוק למחברים ונתיכים במתח גבוה שהביא מודל הטעינה המהירה של 800V בשנת 2025 הוא 6.458 מיליארד יואן ו-538 מיליון יואן, בהתאמה, עם CAGR=189.2%