Unter der traditionellen 400V-Architektur, PermanentmagnetMotorenneigen bei hohen Strömen und hohen Drehzahlen zur Erwärmung und Entmagnetisierung, was eine Verbesserung der Gesamtmotorleistung erschwert. Dies bietet die Möglichkeit, mit der 800-V-Architektur eine höhere Motorleistung bei gleicher Stromstärke zu erreichen. Mit der 800-V-ArchitekturMotorstehen vor zwei Hauptanforderungen: Schutz der Lagerkorrosion und verbesserte Isolationsleistung.
Technologie-Routentrends:
Motorwicklungsprozess: Flachdraht. Ein Flachdrahtmotor bezieht sich auf einenMotorDer Flachdrahtmotor verwendet einen Stator mit flacher, kupferummantelter Wicklung (insbesondere einen Permanentmagnet-Synchronmotor). Im Vergleich zu einem Runddrahtmotor bietet ein Flachdrahtmotor Vorteile wie geringe Größe, hohe Nutfüllrate, hohe Leistungsdichte, gutes NVH-Verhalten sowie bessere Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitung. Er erfüllt die Leistungsanforderungen nach geringem Gewicht, hoher Leistungsdichte und anderen Leistungsanforderungen unter Hochspannungsplattformen besser. Gleichzeitig verringert er das Problem der Lagerkorrosion, das durch den Zusammenbruch des Ölfilms und die Bildung von Wellenströmen bei hoher Wellenspannung entsteht.
1. Trend in der Motorkühlungstechnologie: Ölkühlung. Ölkühlung löst die Nachteile der Wasserkühlung, indem sie das Motorvolumen reduziert und die Leistung erhöht. Der Vorteil der Ölkühlung besteht darin, dass das Öl nicht leitend und nicht magnetisch ist, eine bessere Isolationsleistung bietet und direkt mit den inneren Komponenten des Motors in Kontakt kommen kann. Unter gleichen Betriebsbedingungen beträgt die Innentemperatur des ölgekühlten MotorsMotorensind etwa 15 % niedriger als die von wassergekühltenMotoren, wodurch die Wärmeableitung durch den Motor erleichtert wird.
Elektrische Steuerung: SiC-Alternative mit Leistungsvorteilen
Verbessern Sie die Effizienz, senken Sie den Stromverbrauch und reduzieren Sie das Volumen. Mit der Weiterentwicklung der 800-V-Hochspannungsarbeitsplattform für Batterien sind höhere Anforderungen an Komponenten für den elektrischen Antrieb und die elektronische Steuerung gestellt worden.
Laut Angaben von Fodie Power bieten Siliziumkarbid-Bauelemente bei der Anwendung von Motorsteuerungsprodukten folgende Vorteile:
1. Es kann die Effizienz geringer Lasten im elektronischen Steuerungssystem verbessern und so die Reichweite des Fahrzeugs um 5–10 % erhöhen.
2. Erhöhen Sie die Leistungsdichte des Controllers von 18 kW/l auf 45 kW/l, was der Miniaturisierung förderlich ist.
3. Erhöhen Sie die Effizienz der Effizienzzone, die 85 % ausmacht, um 6 % und erhöhen Sie die Effizienz der Mittel- und Niedriglastzone um 10 %;
4. Das Volumen des Prototyps der elektronischen Steuerung aus Siliziumkarbid wird um 40 % reduziert, was die Raumausnutzung effektiv verbessern und den Entwicklungstrend der Miniaturisierung unterstützen kann.
Berechnung des elektrischen Steuerungsraums: Die Marktgröße könnte 2,5 Milliarden Yuan erreichen,
Dreijährige CAGR 189,9 %
Für die räumliche Berechnung des Motorreglers unter dem 800-V-Fahrzeugmodell gehen wir davon aus, dass:
1. Ein mit neuer Energie betriebenes Fahrzeug auf einer Hochspannungsplattform ist mit einer Reihe von Motorsteuerungen oder einer elektrischen Antriebsbaugruppe ausgestattet.
2. Wert eines einzelnen Autos: Basierend auf dem Umsatz/Absatz der entsprechenden Produkte, der im Geschäftsbericht 2021 von Intel angekündigt wurde, beträgt der Wert 1141,29 Yuan/Set. Da die Popularisierung und Förderung von Siliziumkarbid-Bauelementen im Bereich elektronischer Steuerungsprodukte in Zukunft zu einem Anstieg des Stückwerts der Produkte führen wird, gehen wir davon aus, dass der Stückpreis im Jahr 2022 1145 Yuan/Set betragen und von Jahr zu Jahr steigen wird.
Nach unseren Berechnungen wird der nationale und globale Markt für elektrische Steuerungen auf der 800-V-Plattform im Jahr 2025 1,154 Milliarden Yuan bzw. 2,486 Milliarden Yuan betragen. Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) für die Jahre 22–25 beträgt 172,02 % bzw. 189,98 %.
Fahrzeugstromversorgung: SiC-Geräteanwendung, unterstützt die Entwicklung von 800 V
Leistungssteigerung: Im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-MOS-Röhren zeichnen sich Siliziumkarbid-MOS-Röhren durch hervorragende Eigenschaften wie niedrigen Leitungswiderstand, höhere Spannungsfestigkeit, gute Hochfrequenzeigenschaften, hohe Temperaturbeständigkeit und extrem geringe Sperrschichtkapazität aus. Im Vergleich zu Fahrzeug-Bordnetzprodukten (OBC) mit Si-basierten Bauteilen können die Schaltfrequenz erhöht, Volumen und Gewicht reduziert, die Leistungsdichte verbessert und die Effizienz gesteigert werden. Beispielsweise konnte die Schaltfrequenz um das 4- bis 5-Fache erhöht, das Volumen um etwa das Zweifache und das Gewicht um das Zweifache reduziert, die Leistungsdichte von 2,1 auf 3,3 kW/l gesteigert und die Effizienz um über 3 % gesteigert werden.
Der Einsatz von SiC-Bauelementen kann Automobil-Stromversorgungsprodukte dabei unterstützen, Trends wie hohe Leistungsdichte, hohe Umwandlungseffizienz und leichte Miniaturisierung zu erfüllen und sich besser an die Anforderungen des Schnellladens und der Entwicklung von 800-V-Plattformen anzupassen. Der Einsatz von SiC-Stromversorgungselementen in DC/DC-Schaltungen kann den Geräten zudem hohe Spannungsfestigkeit, geringe Verluste und ein geringes Gewicht verleihen.
Marktwachstum: Um sich an die traditionelle 400-V-DC-Schnellladesäule anzupassen, müssen Fahrzeuge mit einer 800-V-Spannungsplattform mit einem zusätzlichen DC/DC-Wandler ausgestattet werden, der 400 V auf 800 V für das DC-Schnellladen von Akkus hochsetzt. Dies erhöht die Nachfrage nach DC/DC-Geräten zusätzlich. Gleichzeitig fördert die Hochspannungsplattform auch die Modernisierung von Bordladegeräten und bringt neue Hochspannungs-OBCs mit sich.
Berechnung des Raums für die Fahrzeugstromversorgung: Über 3 Milliarden Yuan im Raum in 25 Jahren, Verdoppelung der CAGR in 22-25 Jahren
Für die räumliche Berechnung des Fahrzeugsversorgungsprodukts (DC/DC-Wandler und Fahrzeugladegerät OBC) unter dem 800-V-Fahrzeugmodell gehen wir davon aus, dass:
Ein Fahrzeug mit neuer Energie ist mit einem Satz DC/DC-Wandler und einem Onboard-Ladegerät (OBC) oder einem Satz integrierter Onboard-Stromversorgungsprodukte ausgestattet.
Marktraum für Fahrzeugantriebsprodukte = Verkäufe von Fahrzeugen mit neuer Energie × Der individuelle Fahrzeugwert des entsprechenden Produkts;
Wert eines einzelnen Autos: Basierend auf dem Umsatz/Verkaufsvolumen des entsprechenden Produkts im Jahresbericht 2021 von Xinrui Technology. Darunter beträgt der DC/DC-Wandler 1589,68 Yuan/Fahrzeug; der Bord-OBC 2029,32 Yuan/Fahrzeug.
Unseren Berechnungen zufolge wird der nationale und globale Markt für DC/DC-Wandler im Jahr 2025 unter der 800-V-Plattform 1,588 Milliarden Yuan bzw. 3,422 Milliarden Yuan betragen, mit einer CAGR von 170,94 % bzw. 188,83 % von 2022 bis 2025; der nationale und globale Markt für On-Board-Ladegeräte (OBC) beträgt 2,027 Milliarden Yuan bzw. 4,369 Milliarden Yuan, mit einer CAGR von 170,94 % bzw. 188,83 % von 2022 bis 2025.
Relais: Mengenpreisanstieg im Hochspannungstrend
Hochspannungs-Gleichstromrelais sind die Kernkomponente von Elektrofahrzeugen und werden in einem Fahrzeug mit fünf bis acht Relais verwendet. Sie fungieren als Sicherheitsventile für Elektrofahrzeuge, die während des Betriebs eingeschaltet werden und bei einem Fahrzeugausfall den Energiespeicher vom Bordnetz trennen können. Elektrofahrzeuge müssen derzeit mit fünf bis acht Hochspannungs-Gleichstromrelais ausgestattet sein (darunter ein bis zwei Hauptrelais zur Notabschaltung des Hochspannungskreises bei Unfällen oder Störungen im Stromkreis, ein Vorladegerät zur Verteilung der Stoßbelastung des Hauptrelais, ein bis zwei Schnellladegeräte zur Isolierung der Hochspannung bei plötzlichen Störungen im Stromkreis, ein bis zwei normale Laderelais und ein Relais für die Hilfsmaschine des Hochspannungssystems).
Berechnung des Relaisraums: 3 Milliarden Yuan im Weltraum innerhalb von 25 Jahren, mit einer CAGR von mehr als dem Zweifachen in 22-25 Jahren
Um den Platzbedarf des Relais unter dem 800-V-Fahrzeugmodell zu berechnen, gehen wir davon aus, dass:
Hochspannungsfahrzeuge mit neuer Energie müssen mit 5–8 Relais ausgestattet sein, daher wählen wir den Durchschnitt, wobei ein einzelnes Fahrzeug 6 benötigt;
2. Angesichts der Wertsteigerung von Gleichstromrelais pro Fahrzeug aufgrund der künftigen Förderung von Hochspannungsrelaisplattformen gehen wir von einem Stückpreis von 200 Yuan pro Einheit im Jahr 2022 aus und erhöhen diesen von Jahr zu Jahr.
Nach unseren Berechnungen beträgt der Marktraum für Hochspannungs-Gleichstromrelais auf der 800-V-Plattform im Jahr 2025 fast 3 Milliarden Yuan, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 202,6 %.
Dünnschichtkondensatoren: die erste Wahl im Bereich der neuen Energien
Dünnschichtkondensatoren haben sich im Bereich der erneuerbaren Energien zur bevorzugten Alternative zur Elektrolyse entwickelt. Der Wechselrichter ist die Kernkomponente der elektronischen Steuerung von Fahrzeugen mit erneuerbaren Energien. Überschreitet die Spannungsschwankung an der Sammelschiene den zulässigen Bereich, führt dies zu Schäden am IGBT. Daher ist der Einsatz von Kondensatoren erforderlich, um die Ausgangsspannung des Gleichrichters zu glätten und zu filtern sowie Impulsströme mit hoher Amplitude zu absorbieren. Im Bereich der Wechselrichter werden üblicherweise Kondensatoren mit hoher Stoßspannungsfestigkeit, hoher Sicherheit, langer Lebensdauer und hoher Temperaturbeständigkeit benötigt. Dünnschichtkondensatoren erfüllen diese Anforderungen besser und sind daher die bevorzugte Wahl im Bereich der erneuerbaren Energien.
Die Nutzung von Einzelfahrzeugen nimmt stetig zu, und die Nachfrage nach Dünnschichtkondensatoren wird deutlich höher sein als die Wachstumsrate der Branche für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben. Die Nachfrage nach Hochspannungsplattformen für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben ist gestiegen, während hochwertige Elektrofahrzeuge mit Hochspannungs-Schnellladefunktion in der Regel mit zwei bis vier Dünnschichtkondensatoren ausgestattet sein müssen. Dünnschichtkondensatoren werden stärker nachgefragt als Fahrzeuge mit alternativen Antrieben.
Nachfrage nach Dünnschichtkondensatoren: Hochspannungs-Schnellladen bringt neues Wachstum mit einer jährlichen Wachstumsrate (AGR) von 189,2 % für 22-25 Jahre
Für die räumliche Berechnung von Dünnschichtkondensatoren unter dem 800-V-Fahrzeugmodell gehen wir davon aus, dass:
1. Der Preis für Dünnschichtkondensatoren variiert je nach Fahrzeugmodell und Motorleistung. Je höher die Leistung, desto höher der Wert und desto höher der Preis. Angenommen, der Durchschnittspreis liegt bei 300 Yuan.
2. Die Nachfrage nach Fahrzeugen mit neuer Energie und Hochdruck-Schnellladefunktion liegt bei 2–4 Einheiten pro Einheit, und wir gehen von einer durchschnittlichen Nachfrage von 3 Einheiten pro Einheit aus.
Nach unserer Berechnung beträgt der durch das 800-V-Schnelllademodell im Jahr 2025 geschaffene Folienkondensatorraum 1,937 Milliarden Yuan, mit CAGR=189,2 %
Hochspannungssteckverbinder: Verbesserung der Nutzung und Leistung
Hochspannungssteckverbinder sind wie Blutgefäße im menschlichen Körper. Ihre Funktion besteht darin, kontinuierlich Energie vom Batteriesystem an verschiedene Systeme zu übertragen.
Zur Dosierung: Die gesamte Fahrzeugsystemarchitektur basiert derzeit noch überwiegend auf 400 V. Um die Nachfrage nach 800-V-Schnellladen zu decken, ist ein DC/DC-Spannungswandler von 800 V auf 400 V erforderlich, wodurch die Anzahl der Anschlüsse steigt. Daher wird der ASP der Hochvoltanschlüsse von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnologie und 800-V-Architektur deutlich verbessert. Wir schätzen den Wert eines einzelnen Fahrzeugs auf etwa 3.000 Yuan (herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor haben einen Wert von etwa 1.000 Yuan).
Technologisch gesehen. Zu den Anforderungen an Steckverbinder in Hochvoltsystemen gehören:
1. Besitzen Sie hohe Spannung und hohe Stromleistung;
2. Implementieren Sie hochrangige Schutzfunktionen unter verschiedenen Arbeitsbedingungen.
Besitzen eine gute elektromagnetische Abschirmung. Um die Leistungsanforderungen des 800-V-Trends zu erfüllen, ist daher die technologische Weiterentwicklung von Hochspannungssteckverbindern unumgänglich.
Sicherungen: Erhöhte Durchdringungsrate neuer Sicherungen
Sicherungen sind die „Sicherungen“ von Fahrzeugen mit neuer Energie. Eine Sicherung ist ein elektrisches Gerät, das, wenn der Strom im System den Nennwert überschreitet, durch die erzeugte Wärme die Schmelze schmilzt und so den Stromkreis unterbricht.
Die Verbreitung neuer Sicherungen hat zugenommen. Die Erregersicherung wird durch ein elektrisches Signal ausgelöst, um das Erregergerät zu aktivieren und die gespeicherte Energie freizusetzen. Durch mechanische Krafteinwirkung wird schnell eine Unterbrechung erzeugt und der Lichtbogen eines hohen Fehlerstroms vollständig gelöscht, wodurch der Strom unterbrochen und eine Schutzwirkung erzielt wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Sicherungen zeichnet sich der Erregerkondensator durch geringe Größe, geringen Stromverbrauch, hohe Strombelastbarkeit, Widerstandsfähigkeit gegen hohe Stromstöße, schnelles Ansprechen und steuerbare Schutzzeiten aus, wodurch er sich besser für Hochspannungssysteme eignet. Mit dem Trend zur 800-V-Architektur wird die Marktdurchdringung von Erregersicherungen rapide zunehmen, und es wird erwartet, dass der Wert eines einzelnen Fahrzeugs 250 Yuan erreichen wird.
Platzberechnung für Sicherungen und Hochvolt-Steckverbinder: CAGR=189,2% von 22 bis 25 Jahren
Für die räumliche Berechnung von Sicherungen und Hochvolt-Anschlüssen im 800-V-Fahrzeugmodell gehen wir davon aus, dass:
1. Der Einzelfahrzeugwert von Hochspannungssteckverbindern beträgt etwa 3000 Yuan/Fahrzeug;
2. Der Einzelfahrzeugwert der Sicherung beträgt etwa 250 Yuan/Fahrzeug;
Nach unseren Berechnungen beträgt der Marktraum für Hochspannungssteckverbinder und -sicherungen, der durch das 800-V-Schnelllademodell im Jahr 2025 geschaffen wird, 6,458 Milliarden Yuan bzw. 538 Millionen Yuan, mit einer CAGR von 189,2 %.
Veröffentlichungszeit: 10. November 2023
