Bei der traditionellen 400-V-Architektur, PermanentmagnetMotorenSie neigen unter hohen Strom- und Drehzahlbedingungen zu Überhitzung und Entmagnetisierung, was die Steigerung der Gesamtmotorleistung erschwert. Die 800-V-Architektur bietet hier die Möglichkeit, bei gleicher Stromstärke eine höhere Motorleistung zu erzielen. Mit der 800-V-Architektur…Motorsteht vor zwei großen Herausforderungen: Korrosionsschutz der Lager und verbesserte Isolationsleistung.
Trends in der Technologiebranche:
Wicklungsprozess für Motoren: Flachdraht. Ein Flachdrahtmotor ist ein …MotorDieser Motor verwendet einen Stator mit flacher, kupferkaschierter Wicklung (speziell ein Permanentmagnet-Synchronmotor). Im Vergleich zu einem Motor mit Runddrahtwicklung bietet ein Flachdrahtmotor Vorteile wie geringe Größe, hohe Nutbelegung, hohe Leistungsdichte, gutes NVH-Verhalten sowie bessere Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitung. Er erfüllt die Anforderungen an geringes Gewicht, hohe Leistungsdichte und weitere Leistungsmerkmale auf Hochspannungsplattformen besser. Gleichzeitig reduziert er das Problem der Lagerkorrosion, das durch den Ausfall des Ölfilms und die Bildung von Wellenströmen bei hohen Wellenspannungen verursacht wird.
1. Trend in der Motorkühlung: Ölkühlung. Die Ölkühlung behebt die Nachteile der Wasserkühlung, indem sie das Motorvolumen reduziert und die Leistung erhöht. Der Vorteil der Ölkühlung liegt darin, dass Öl nichtleitend und nichtmagnetisch ist, eine bessere Isolationsleistung aufweist und direkt mit den internen Motorkomponenten in Kontakt treten kann. Unter gleichen Betriebsbedingungen sind die Innentemperaturen eines ölgekühlten Motors niedriger.Motorensind etwa 15 % niedriger als die von wassergekühltenMotorenwodurch die Wärmeableitung des Motors erleichtert wird.
Elektrische Steuerung: Alternative SiC-Lösung mit Leistungsvorteilen
Effizienz steigern, Stromverbrauch senken und Volumen reduzieren. Mit der Weiterentwicklung der 800-V-Hochspannungsplattform für Batterien steigen die Anforderungen an Komponenten für elektrische Antriebe und elektronische Steuerungen.
Laut Angaben von Fodie Power weisen Siliziumkarbidbauteile bei der Anwendung in Motorsteuerungsprodukten folgende Vorteile auf:
1. Es kann die Effizienz des elektronischen Steuerungssystems bei niedrigen Lasten verbessern und die Reichweite des Fahrzeugs um 5-10 % erhöhen;
2. Die Leistungsdichte des Reglers wird von 18 kW/L auf 45 kW/L erhöht, was der Miniaturisierung förderlich ist.
3. Die Effizienz der effizienten Zone, die 85 % ausmacht, soll um 6 % gesteigert werden, und die Effizienz der Zone mit mittlerer und niedriger Last soll um 10 % gesteigert werden.
4. Das Volumen des Siliziumkarbid-Elektroniksteuerungsprototyps wird um 40 % reduziert, was die Raumausnutzung effektiv verbessert und den Entwicklungstrend der Miniaturisierung unterstützt.
Berechnung des Marktvolumens für elektrische Steuerungssysteme: Das Marktvolumen könnte 2,5 Milliarden Yuan erreichen.
Dreijährige durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR): 189,9 %
Für die räumliche Berechnung des Motorreglers im Rahmen des 800-V-Fahrzeugmodells gehen wir von Folgendem aus:
1. Ein Elektrofahrzeug auf Hochvolt-Basis ist mit einem Satz Motorsteuerungen oder einer elektrischen Antriebseinheit ausgestattet;
2. Wert eines einzelnen Fahrzeugs: Basierend auf den im Intel-Geschäftsbericht 2021 veröffentlichten Umsätzen/Verkäufen der entsprechenden Produkte beträgt der Wert 1141,29 Yuan/Set. Da die zukünftige Verbreitung und Vermarktung von Siliziumkarbid-Bauelementen im Bereich elektronischer Steuerungsprodukte zu einem Anstieg des Stückpreises führen wird, gehen wir davon aus, dass der Stückpreis im Jahr 2022 bei 1145 Yuan/Set liegen und jährlich steigen wird.
Unseren Berechnungen zufolge wird der nationale und globale Markt für elektrische Steuerungen auf der 800-V-Plattform im Jahr 2025 ein Volumen von 1,154 Milliarden Yuan bzw. 2,486 Milliarden Yuan erreichen. Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) für die Jahre 2022–2025 beträgt 172,02 % bzw. 189,98 %.
Fahrzeugstromversorgung: Anwendung von SiC-Bauelementen zur Unterstützung der Entwicklung von 800-V-Systemen
Hinsichtlich der Produktleistungsverbesserung: Siliziumkarbid-MOSFETs weisen im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-MOSFETs hervorragende Eigenschaften auf, wie z. B. geringen Durchlasswiderstand, höhere Spannungsfestigkeit, gute Hochfrequenzeigenschaften, hohe Temperaturbeständigkeit und extrem geringe Sperrschichtkapazität. Im Vergleich zu Bordnetzteilen (OBC) mit Silizium-basierten Bauelementen ermöglichen sie eine höhere Schaltfrequenz, ein geringeres Volumen und Gewicht, eine höhere Leistungsdichte und einen gesteigerten Wirkungsgrad. Beispielsweise konnte die Schaltfrequenz um das 4- bis 5-Fache erhöht, das Volumen um etwa die Hälfte und das Gewicht um die Hälfte reduziert werden. Die Leistungsdichte stieg von 2,1 auf 3,3 kW/l, und der Wirkungsgrad verbesserte sich um mehr als 3 %.
Der Einsatz von SiC-Bauelementen kann dazu beitragen, dass Automobil-Leistungselektronikprodukte Trends wie hohe Leistungsdichte, hohe Umwandlungseffizienz und geringes Gewicht beibehalten und sich besser an die Anforderungen des Schnellladens und die Entwicklung von 800-V-Plattformen anpassen. Der Einsatz von SiC-Leistungsbauelementen in DC/DC-Wandlern ermöglicht zudem eine hohe Spannungsfestigkeit, geringe Verluste und ein geringes Gewicht.
Im Hinblick auf das Marktwachstum: Um die herkömmliche 400-V-Gleichstrom-Schnellladesäule nutzen zu können, benötigen Fahrzeuge mit einer 800-V-Spannungsplattform einen zusätzlichen DC/DC-Wandler, der die Spannung von 400 V auf 800 V für das Schnellladen der Antriebsbatterien erhöht. Dies steigert die Nachfrage nach DC/DC-Geräten zusätzlich. Gleichzeitig hat die Hochvolt-Plattform auch die Weiterentwicklung von On-Board-Ladegeräten (OBCs) vorangetrieben und neue Funktionen für diese Systeme hervorgebracht.
Berechnung des Marktvolumens für Fahrzeugenergieversorgung: Über 3 Milliarden Yuan im Weltraumsektor in 25 Jahren, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 22-25 Jahren, die sich verdoppelt.
Für die räumliche Berechnung des Fahrzeugstromversorgungsprodukts (DC/DC-Wandler & Bordnetzteil mit Ladegerät) im Rahmen des 800-V-Fahrzeugmodells gehen wir von Folgendem aus:
Ein Fahrzeug mit alternativen Antrieben ist mit einem Satz DC/DC-Wandler und einem Onboard-Ladegerät (OBC) oder einem Satz integrierter Onboard-Leistungsprodukte ausgestattet;
Marktpotenzial für Fahrzeugantriebsprodukte = Absatz von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben × Wert des jeweiligen Fahrzeugs;
Wert pro Fahrzeug: Basierend auf den Umsatz-/Absatzzahlen des entsprechenden Produkts im Geschäftsbericht 2021 von Xinrui Technology. Darunter fallen folgende Beträge: DC/DC-Wandler: 1589,68 Yuan/Fahrzeug; Onboard-Bodycomputer (OBC): 2029,32 Yuan/Fahrzeug.
Unseren Berechnungen zufolge wird der Markt für DC/DC-Wandler im Rahmen der 800-V-Plattform im Jahr 2025 im Inland 1,588 Milliarden Yuan und weltweit 3,422 Milliarden Yuan betragen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 170,94 % bzw. 188,83 % von 2022 bis 2025. Der Markt für On-Board-Ladegeräte (OBC) wird im Inland 2,027 Milliarden Yuan und weltweit 4,369 Milliarden Yuan betragen, mit einer CAGR von 170,94 % bzw. 188,83 % von 2022 bis 2025.
Relais: Mengenpreisanstieg im Zuge des Hochspannungstrends
Hochspannungs-Gleichstromrelais sind Kernkomponenten von Elektrofahrzeugen, wobei in einem Fahrzeug 5–8 Stück verbaut werden. Sie fungieren als Sicherheitsventil, das im Betrieb geschaltet ist und im Falle eines Fahrzeugausfalls das Energiespeichersystem vom Bordnetz trennen kann. Aktuell benötigen Elektrofahrzeuge 5–8 Hochspannungs-Gleichstromrelais (darunter 1–2 Hauptrelais zur Notabschaltung des Hochspannungskreises bei Unfällen oder Störungen; 1 Vorladerelais zur Lastverteilung auf das Hauptrelais; 1–2 Schnellladerelais zur Trennung der Hochspannung bei plötzlichen Störungen; 1–2 normale Laderelais; und 1 Relais für Hilfsmaschinen des Hochspannungssystems).
Berechnung des Relaisraums: 3 Milliarden Yuan im Weltraum innerhalb von 25 Jahren, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von mehr als dem Doppelten in den nächsten 22-25 Jahren.
Zur Berechnung des Platzbedarfs des Relais im Rahmen des 800-V-Fahrzeugmodells gehen wir von Folgendem aus:
Für Hochvolt-Elektrofahrzeuge werden 5-8 Relais benötigt, daher wählen wir den Durchschnittswert, wobei ein einzelnes Fahrzeug 6 Relais benötigt.
2. Unter Berücksichtigung des zukünftigen Anstiegs des Wertes von Gleichstromrelais pro Fahrzeug aufgrund der Förderung von Hochspannungsrelaisplattformen gehen wir von einem Stückpreis von 200 Yuan pro Einheit im Jahr 2022 aus und erhöhen diesen jährlich.
Nach unseren Berechnungen wird der Markt für Hochspannungs-Gleichstromrelais auf der 800-V-Plattform im Jahr 2025 ein Volumen von fast 3 Milliarden Yuan erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 202,6 % entspricht.
Dünnschichtkondensatoren: die erste Wahl im Bereich der neuen Energien
Dünnschichtkondensatoren haben sich im Bereich der neuen Energien als bevorzugte Alternative zur Elektrolyse etabliert. Kernkomponente der elektronischen Steuerung von Elektrofahrzeugen ist der Wechselrichter. Überschreitet die Spannungsschwankung an der Sammelschiene den zulässigen Bereich, kann dies zu Schäden am IGBT führen. Daher ist der Einsatz von Kondensatoren erforderlich, um die Ausgangsspannung des Gleichrichters zu glätten und zu filtern sowie Impulsströme 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 optimal und sind daher die bevorzugte Wahl im Bereich der neuen Energien.
Die Nutzung von Elektrofahrzeugen nimmt stetig zu, und die Nachfrage nach Dünnschichtkondensatoren wird das Wachstum der Elektromobilitätsbranche deutlich übertreffen. Der Bedarf an Hochvolt-Elektromobilitätsplattformen ist gestiegen, und High-End-Elektrofahrzeuge mit Hochvolt-Schnellladefunktion benötigen in der Regel zwei bis vier Dünnschichtkondensatoren. Die Nachfrage nach Dünnschichtkondensatoren wird daher die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen übertreffen.
Nachfrage nach Dünnschichtkondensatoren: Hochspannungsschnellladung sorgt für neues Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (AGR) von 189,2 % über 22–25 Jahre.
Für die räumliche Berechnung von Dünnschichtkondensatoren unter dem 800-V-Fahrzeugmodell gehen wir von Folgendem aus:
1. Der Preis von Dünnschichtkondensatoren variiert je nach Fahrzeugmodell und Motorleistung. Je höher die Leistung, desto höher der Wert und entsprechend höher der Preis. Bei einem angenommenen Durchschnittspreis von 300 Yuan;
2. Die Nachfrage nach neuen Energiefahrzeugen mit Hochdruck-Schnellladefunktion beträgt 2-4 Einheiten pro Einheit, wobei wir von einer durchschnittlichen Nachfrage von 3 Einheiten pro Einheit ausgehen.
Unseren Berechnungen zufolge wird der Markt für Folienkondensatoren, der durch das 800-V-Schnelllademodell im Jahr 2025 entsteht, 1,937 Milliarden Yuan betragen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 189,2 % entspricht.
Hochspannungssteckverbinder: Verbesserte Nutzung und Leistung
Hochspannungsanschlüsse sind wie Blutgefäße im menschlichen Körper; ihre Funktion besteht darin, kontinuierlich Energie vom Batteriesystem zu verschiedenen Systemen zu übertragen.
Hinsichtlich der Dosierung: Aktuell basiert die gesamte Fahrzeugsystemarchitektur noch hauptsächlich auf 400 V. Um den Bedarf an 800-V-Schnellladung zu decken, ist ein DC/DC-Spannungswandler von 800 V auf 400 V erforderlich, was die Anzahl der Steckverbinder erhöht. Daher wird der durchschnittliche Verkaufspreis (ASP) für Hochspannungssteckverbinder von Elektrofahrzeugen mit 800-V-Architektur deutlich steigen. Wir schätzen den Wert pro Fahrzeug auf etwa 3000 Yuan (bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor liegt der Wert bei etwa 1000 Yuan).
In Bezug auf die Technologie. Die Anforderungen an Steckverbinder in Hochspannungssystemen umfassen Folgendes:
1. Besitzen eine hohe Spannungs- und Strombelastbarkeit;
2. Implementierung von Schutzfunktionen auf hohem Niveau unter verschiedenen Arbeitsbedingungen;
Sie müssen über eine gute elektromagnetische Abschirmleistung verfügen. Um den Leistungsanforderungen des 800-V-Trends gerecht zu werden, ist daher eine technologische Weiterentwicklung der Hochspannungssteckverbinder unumgänglich.
Sicherungen: Erhöhte Marktdurchdringung neuer Sicherungen
Sicherungen sind die „Sicherheitsvorkehrungen“ von Elektrofahrzeugen. Eine Sicherung ist ein elektrisches Bauteil, das bei Überschreitung des Nennstroms durch die entstehende Hitze schmilzt und so den Stromkreis unterbricht.
Die Marktdurchdringung neuer Sicherungen hat zugenommen. Die Erregersicherung wird durch ein elektrisches Signal ausgelöst, das die Erregereinrichtung aktiviert und so gespeicherte Energie freisetzt. Durch mechanische Kraft wird schnell ein Kurzschluss erzeugt und der Lichtbogen eines hohen Fehlerstroms gelöscht, wodurch der Stromfluss unterbrochen und der Schutz gewährleistet wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Sicherungen zeichnet sich der Erregerkondensator durch geringe Größe, niedrigen Stromverbrauch, hohe Strombelastbarkeit, Beständigkeit gegen hohe Stromstöße, schnelles Ansprechverhalten und steuerbare Schutzzeiten aus und eignet sich daher besser für Hochspannungssysteme. Im Zuge des Trends zur 800-V-Architektur wird die Marktdurchdringung von Erregersicherungen rasant steigen, und es wird erwartet, dass der Wert pro Fahrzeug 250 Yuan erreichen wird.
Platzbedarfsberechnung für Sicherungen und Hochspannungsanschlüsse: Jährliche Wachstumsrate (CAGR) = 189,2 % von 22 bis 25 Jahren
Für die räumliche Berechnung von Sicherungen und Hochspannungsanschlüssen im Rahmen des 800-V-Fahrzeugmodells gehen wir von Folgendem aus:
1. Der Wert der Hochspannungssteckverbinder pro Fahrzeug beträgt etwa 3000 Yuan.
2. Der Wert der Sicherung pro Fahrzeug beträgt etwa 250 Yuan.
Unseren Berechnungen zufolge beläuft sich der Markt für Hochspannungssteckverbinder und -sicherungen, der durch das 800-V-Schnelllademodell im Jahr 2025 generiert wird, auf 6,458 Milliarden Yuan bzw. 538 Millionen Yuan, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 189,2 % entspricht.
Veröffentlichungsdatum: 10. November 2023
