Nuwe geleentheidstendens vir die ontwikkeling van energievoertuiglaaimodules

1. Oorsig van die ontwikkeling van die laaimodulebedryf

Laaimodules is die kern van GS-laaistapels vir nuwe energievoertuie. Namate die penetrasietempo en eienaarskap van nuwe energievoertuie in China aanhou toeneem, neem die vraag na laaistapels toe. Nuwe energievoertuiglaai word verdeel in stadige WS-laai en vinnige GS-laai. GS-vinnige laai het die eienskappe van hoë spanning, hoë krag en vinnige laai. Namate die mark laai-doeltreffendheid nastreef, bly die markskaal van GS-vinnige laaistapels en laaimodules uitbrei.

2. Tegniese vlak en eienskappe van die ev-laaimodulebedryf

Die nuwe energievoertuiglaaistapel EV-laaimodulebedryf het tans tegniese kenmerke soos enkelmodule hoë krag, hoë frekwensie, miniaturisering, hoë omskakelingsdoeltreffendheid en 'n wye spanningsreeks.

Wat enkelmodule-krag betref, het die nuwe energielaaipaal-laaimodulebedryf die hoofstroomprodukontwikkeling van 7.5 kW in 2014 ervaar, konstante stroom 20 A en 15 kW in 2015, en konstante krag 25 A en 15 kW in 2016. Die huidige hoofstroomtoepassingslaaimodules is 20 kW en 30 kW. Enkelmodule-oplossings en omskakeling na 40 kW nuwe energielaaipaal-kragbron enkelmodule-oplossings. Hoëkrag-laaimodules het 'n markontwikkelingstendens in die toekoms geword.

Wat die uitsetspanning betref, het die Staatsnetwerk die 2017-weergawe van die "Kwalifikasie- en Vermoëverifikasiestandaarde vir Verskaffers van Elektriese Voertuiglaaitoerusting" uitgereik wat verklaar dat die uitsetspanningsreeks van GS-laaiers 200-750V is, en dat die konstante kragspanning ten minste die 400-500V- en 600-750V-reekse dek. Daarom ontwerp alle modulevervaardigers oor die algemeen modules vir 200-750V en voldoen hulle aan konstante kragvereistes. Met die toename in die vaartbereik van elektriese voertuie en die vraag van nuwe energievoertuiggebruikers om laaityd te verminder, het die bedryf 'n 800V supersnelle laai-argitektuur voorgestel, en sommige maatskappye het die aanbod van GS-laaistapellaaimodules met 'n wye uitsetspanningsreeks van 200-1000V besef.

Wat hoëfrekwensie en miniaturisering van laaimodules betref, het die krag van enkelmasjienmodules van nuwe energielaaistapelkragbronne toegeneem, maar die volume daarvan kan nie proporsioneel uitgebrei word nie. Daarom het die verhoging van die skakelfrekwensie en die integrasie van magnetiese komponente belangrike maniere geword om kragdigtheid te verhoog.

Wat die doeltreffendheid van laaimodules betref, het groot maatskappye in die nuwe energielaaistapel-laaimodulebedryf oor die algemeen 'n maksimum piekdoeltreffendheid van 95%-96%. In die toekoms, met die ontwikkeling van elektroniese komponente soos derdegenerasie-kragtoestelle en die popularisering van elektriese voertuie met 800V of selfs hoër met 'n hoëspanningsplatform, word verwag dat die bedryf produkte met 'n piekdoeltreffendheid van meer as 98% sal inlui.

Namate die kragdigtheid van laaimodules toeneem, bring dit ook groter hitte-afvoerprobleme mee. Wat die hitte-afvoer van laaimodules betref, is die huidige hoofstroom hitte-afvoermetode in die bedryf geforseerde lugverkoeling, en daar is ook metodes soos geslote koue lugkanale en waterverkoeling. Lugverkoeling het die voordele van lae koste en eenvoudige struktuur. Namate die hitte-afvoerdruk egter verder toeneem, sal die nadele van lugverkoeling se beperkte hitte-afvoerkapasiteit en hoë geraas verder duidelik word. Die toerusting van die laaimodule en geweerlyn met vloeistofverkoeling het 'n belangrike tegniese oplossing geword.

3. Tegnologiese vooruitgang versnel die ontwikkelingsgeleenthede van nuwe energiebedryfpenetrasie

In onlangse jare het nuwe energiebedryftegnologie voortgegaan om vordering en deurbrake te maak, en die toename in penetrasietempo het die voortdurende ontwikkeling van die stroomop-laaimodulebedryf bevorder. Die beduidende toename in battery-energiedigtheid het die probleem van onvoldoende vaarafstand van nuwe energievoertuie opgelos, en die toepassing van hoëkrag-laaimodules het die laaityd aansienlik verkort, wat die penetrasie van nuwe energievoertuie en die konstruksie van ondersteunende laaipale versnel het. In die toekoms word verwag dat die integrasie en verdieping van die toepassing van tegnologieë soos optiese berging en laai-integrasie en V2G-voertuignetwerkintegrasie die penetrasie van nuwe energiebedrywe en die popularisering van verbruik verder sal versnel.

4. Mededingingslandskap in die bedryf: Die laaimodulebedryf is ten volle mededingend en die produkmarkruimte is groot.

Die laaimodule is die kernkomponent van GS-laaipale. Met die toename in die penetrasietempo van nuwe energievoertuie regoor die wêreld, is verbruikers toenemend bekommerd oor laaibereik en laaigerief. Die markvraag na GS-snellaaipale het ontplof, en die mark vir die bedryf van huishoudelike laaipale het gegroei. In die vroeë dae was die Staatsnetwerk die hoofkrag in gediversifiseerde ontwikkeling. 'n Aantal sosiale kapitaaloperateurs met beide die vervaardiging en bedryf van laaipaletoerusting het vinnig na vore gekom. Huishoudelike laaimodulevervaardigers het voortgegaan om hul produksie- en verkoopskaal vir die konstruksie van ondersteunende laaipale uit te brei, en hul omvattende mededingendheid het steeds versterk.

Tans, na jare van produkiterasie en ontwikkeling van laaimodules, is daar voldoende mededinging in die bedryf. Hoofstroomprodukte ontwikkel in die rigting van hoë spanning en hoë kragdigtheid, en die produkmarkruimte is groot. Ondernemings in die bedryf verkry hoofsaaklik hoër markaandeel en winsvlakke deur produktopologie, beheeralgoritmes, optimalisering van hardeware en produksiestelsels, ens. voortdurend te verbeter.

5. Ontwikkelingstendense van EV-laaimodules

Namate laaimodules 'n groot markvraag inlui, ontwikkel tegnologie steeds na hoë drywingsdigtheid, 'n wye spanningsbereik en hoë omskakelingsdoeltreffendheid.

1) Beleidsgedrewe verskuiwing na vraaggedrewe

Om die ontwikkeling van nuwe energievoertuie te ondersteun en te bevorder, is die konstruksie van laaipale hoofsaaklik in die vroeë stadium deur die regering gelei, en het die ontwikkeling van die bedryf geleidelik deur beleidsondersteuning na 'n endogene dryfmodel gelei. Sedert 2021 het die vinnige ontwikkeling van nuwe energievoertuie groot eise aan die konstruksie van ondersteunende fasiliteite en laaipale gestel. Die laaipalebedryf voltooi die transformasie van beleidsgedrewe na vraaggedrewe.

In die lig van die toenemende aantal nuwe energievoertuie, moet laaityd, benewens die verhoging van die digtheid van die laaipale se uitleg, verder verkort word. GS-laaipale het vinniger laaispoed en korter laaitye, wat meer geskik is vir die tydelike en noodlaaibehoeftes van elektriese voertuiggebruikers, en kan die probleme van elektriese voertuigreikwydte-angs en laaiangs effektief oplos. Daarom het die markskaal van GS-snelle laai in nuutgeboude laaipale, veral openbare laaipale, in onlangse jare vinnig gegroei en 'n hoofstroomtendens in baie kernstede in China geword.

Om op te som, aan die een kant, soos die aantal nuwe energievoertuie aanhou groei, moet die ondersteunende konstruksie van laaipale voortdurend verbeter word. Aan die ander kant streef gebruikers van elektriese voertuie oor die algemeen na GS-snelle laai. GS-laaipale het die hoofstroomtendens geword, en laaimodules het ook in aanvraag gekom. 'n Ontwikkelingsfase waarin aantrekkingskrag die hoofdryfkrag is.

(2) Hoë kragdigtheid, wye spanningsbereik, hoë omskakelingsdoeltreffendheid

Die sogenaamde vinnige laai beteken hoë laaikrag. Daarom, onder die groeiende vraag na vinnige laai, ontwikkel laaimodules steeds in die rigting van hoë krag. Die hoë krag van die laaistapel word op twee maniere bereik. Een is om verskeie laaimodules parallel te koppel om kragsuperposisie te bereik; die ander is om die enkele krag van die laaimodule te verhoog. Gebaseer op die tegniese behoeftes om kragdigtheid te verhoog, ruimte te verminder en die kompleksiteit van elektriese argitektuur te verminder, is die verhoging van die krag van 'n enkele laaimodule 'n langtermyn-ontwikkelingstendens. My land se laaimodules het deur drie generasies van ontwikkeling gegaan, van die eerste generasie 7.5 kW tot die tweede generasie 15/20 kW, en is nou in die omskakelingstydperk van die tweede generasie na die derde generasie 30/40 kW. Hoëkraglaaimodules het die hoofstroom van die mark geword. Terselfdertyd, gebaseer op die ontwerpbeginsel van miniaturisering, het die kragdigtheid van laaimodules ook gelyktydig toegeneem met die toename in kragvlak.

Daar is twee paaie om hoër kragvlak GS-vinnige laai te bereik: die verhoging van die spanning en die verhoging van die stroom. Die hoëstroom-laai-oplossing is eerste deur Tesla aangeneem. Die voordeel is dat die koste van komponentoptimalisering laer is, maar hoë stroom sal hoër hitteverlies en hoë vereistes vir hitte-afvoer meebring, en dikker drade verminder gerief en bevorder tot 'n mindere mate. Die hoëspanning-oplossing is om die maksimum bedryfspanning van die laaimodule te verhoog. Dit is tans 'n algemeen gebruikte model deur motorvervaardigers. Dit kan die voordele van die vermindering van energieverbruik, die verbetering van batterylewe, die vermindering van gewig en die besparing van ruimte in ag neem. Die hoëspanning-oplossing vereis dat elektriese voertuie toegerus moet wees met 'n hoëspanning-platform om vinnige laai-toepassings te ondersteun. Tans is die vinnige laai-oplossing wat algemeen deur motormaatskappye gebruik word, die 400V-hoëspanning-platform. Met die navorsing en toepassing van die 800V-spanningsplatform sal die spanningsvlak van die laaimodule verder verbeter word.

Die verbetering van omskakelingsdoeltreffendheid is 'n tegniese aanwyser wat laaimodules altyd nastreef. Die verbetering van omskakelingsdoeltreffendheid beteken hoër laaidoeltreffendheid en laer verliese. Tans is die maksimum piekdoeltreffendheid van laaimodules oor die algemeen 95% ~ 96%. In die toekoms, met die ontwikkeling van elektroniese komponente soos derdegenerasie-kragtoestelle en die uitsetspanning van laaimodules wat na 800V of selfs 1000V beweeg, sal die omskakelingsdoeltreffendheid verder verbeter word.

(3) Die waarde van EV-laaimodules neem toe

Die laaimodule is die kernkomponent van die GS-laaistapel en maak ongeveer 50% van die hardewarekoste van die laaistapel uit. Die verbetering van laaidoeltreffendheid in die toekoms hang hoofsaaklik af van die prestasieverbetering van laaimodules. Aan die een kant sal meer laaimodules wat parallel gekoppel word, die waarde van die laaimodule direk verhoog; aan die ander kant hang die verbetering van die kragvlak en kragdigtheid van die enkele laaimodule af van die geoptimaliseerde ontwerp van hardewarekringe en beheersagteware, sowel as die tegnologie van sleutelkomponente. Deurbrake, dit is sleuteltegnologieë vir die verbetering van die krag van die hele laaistapel, wat die waarde van die laaimodule verder sal verhoog.

6. Tegniese hindernisse in die EV-kraglaaimodulebedryf

Kragtoevoertegnologie is 'n interdissiplinêre onderwerp wat stroombaantopologietegnologie, digitale tegnologie, magnetiese tegnologie, komponenttegnologie, halfgeleiertegnologie en termiese ontwerptegnologie integreer. Dit is 'n tegnologie-intensiewe bedryf. As die hart van die GS-laaistapel, bepaal die laaimodule direk die laaidoeltreffendheid, operasionele stabiliteit, veiligheid en betroubaarheid van die laaistapel, en die belangrikheid en waarde daarvan is uitstaande. 'n Produk vereis 'n groot belegging van hulpbronne en professionele persone, van tegnologie-navorsing en -ontwikkeling tot terminaaltoepassing. Hoe om elektroniese komponente en uitleg te kies, sagteware-algoritme-opgradering en -iterasie, akkurate begrip van toepassingscenario's, en volwasse kwaliteitsbeheer- en toetsplatformvermoëns sal alles 'n direkte impak hê op produkkwaliteit en -stabiliteit. Dit is moeilik vir nuwe toetreders tot die bedryf om verskeie tegnologieë, personeel en toepassingscenario-data in 'n kort tydperk in te samel, en hulle het hoë tegniese hindernisse.