Новая тэндэнцыя развіцця індустрыі модуля зарадкі транспартных сродкаў з энергіяй

1. Агляд развіцця галіны зарадных модуляў

Зарадныя модулі з'яўляюцца ядром зарадкі пастаяннага току для новых энергетычных транспартных сродкаў. Паколькі ўзровень пранікнення і валодання новымі транспартнымі сродкамі на энергіі ў Кітаі працягваюць расці, попыт на зарадныя палі расце. Новая энергетычная зарадка аўтамабіляў дзеліцца на павольную зарадку пераменным токам і хуткую зарадку пастаянным токам. Хуткая зарадка пастаянным токам мае характарыстыкі высокага напружання, высокай магутнасці і хуткай зарадкі. Паколькі рынак імкнецца да павышэння эфектыўнасці зарадкі, рынак хуткай зарадкі пастаяннага току і зарадных модуляў працягвае пашырацца. .

2. Тэхнічны ўзровень і характарыстыкі індустрыі зарадных модуляў EV

У цяперашні час індустрыя модуляў зарадных прылад для зарадкі новых энергетычных аўтамабіляў мае такія тэхнічныя характарыстыкі, як аднамодульная высокая магутнасць, высокая частата, мініяцюрызацыя, высокая эфектыўнасць пераўтварэння і шырокі дыяпазон напружання.

Што тычыцца магутнасці аднаго модуля, новая індустрыя зарадных модуляў для зарадкі энергіі перажыла асноўную распрацоўку прадуктаў: ​​7,5 кВт у 2014 годзе, пастаянны ток 20 А і 15 кВт у 2015 годзе і пастаянная магутнасць 25 А і 15 кВт у 2016 годзе. Цяперашнія асноўныя прыкладныя зарадныя модулі складаюць 20 кВт і 30 кВт. Аднамодульныя рашэнні і пераўтварэнне ў 40 кВт новай энергіі для зарадкі. Модулі зарадкі высокай магутнасці сталі тэндэнцыяй развіцця рынку ў будучыні.

Што тычыцца выхаднога напружання, Дзяржаўная электрасетка выпусціла версію 2017 года «Стандартаў праверкі кваліфікацыі і здольнасці пастаўшчыкоў абсталявання для зарадкі электрамабіляў», у якой гаворыцца, што дыяпазон выхаднога напружання зарадных прылад пастаяннага току складае 200-750 В, а пастаяннае напружанне сілкавання ахоплівае як мінімум дыяпазоны 400-500В і 600-750В. Такім чынам, усе вытворцы модуляў звычайна распрацоўваюць модулі для 200-750 В і адпавядаюць пастаянным патрабаванням да магутнасці. З павелічэннем запасу ходу электрамабіляў і попытам карыстальнікаў новых энергетычных транспартных сродкаў скараціць час зарадкі прамысловасць прапанавала архітэктуру звышхуткай зарадкі 800 В, а некаторыя кампаніі рэалізавалі пастаўку модуляў зарадкі пастаяннага току з шырокім дыяпазонам. дыяпазон выхаднога напружання 200-1000В. .

З пункту гледжання высокай частоты і мініяцюрызацыі зарадных модуляў магутнасць аднамашынных модуляў новых блокаў сілкавання зараднай энергетыкі павялічылася, але яе аб'ём не можа быць прапарцыйна пашыраны. Такім чынам, павелічэнне частаты пераключэння і інтэграцыя магнітных кампанентаў сталі важным сродкам для павышэння шчыльнасці магутнасці.

З пункту гледжання эфектыўнасці зараднага модуля, буйныя кампаніі ў галіне новых зарадных модуляў для зарадкі энергіі звычайна маюць максімальную пікавую эфектыўнасць 95%-96%. У будучыні, з распрацоўкай электронных кампанентаў, такіх як прылады харчавання трэцяга пакалення, і папулярызацыяй электрамабіляў з напругай 800 В або нават вышэй. Чакаецца, што з платформай высокага напружання галіна выпусціць прадукты з максімальнай эфектыўнасцю больш за 98 %. .

Паколькі шчыльнасць магутнасці зарадных модуляў павялічваецца, гэта таксама прыносіць большыя праблемы з рассейваннем цяпла. З пункту гледжання рассейвання цяпла зарадных модуляў, сучасным метадам рассейвання цяпла ў прамысловасці з'яўляецца прымусовае паветранае астуджэнне, а таксама існуюць такія метады, як закрытыя каналы халоднага паветра і вадзяное астуджэнне. Паветранае астуджэнне мае такія перавагі, як нізкі кошт і простая структура. Аднак па меры далейшага павелічэння ціску рассейвання цяпла недахопы абмежаванай здольнасці рассейвання цяпла паветранага астуджэння і высокі ўзровень шуму стануць больш відавочнымі. Важным рашэннем стала аснашчэнне зараднага модуля і стрэльбы вадкасным астуджэннем. тэхнічны кірунак.

3. Тэхнічны прагрэс паскарае магчымасці развіцця новай энергетычнай галіны

У апошнія гады новыя тэхналогіі энергетычнай галіны працягваюць прагрэсаваць і дасягаць прарываў, а павелічэнне хуткасці пранікнення спрыяла бесперапыннаму развіццю індустрыі зарадных модуляў. Значнае павелічэнне шчыльнасці энергіі акумулятара вырашыла праблему недастатковага запасу ходу новых энергетычных транспартных сродкаў, а прымяненне магутных зарадных модуляў значна скараціла час зарадкі, паскараючы, такім чынам, пранікненне новых энергетычных транспартных сродкаў і будаўніцтва апорных зарадных паль. . Чакаецца, што ў будучыні інтэграцыя і паглыбленне прымянення такіх тэхналогій, як інтэграцыя аптычных назапашвальнікаў і зарадкі, а таксама інтэграцыя транспартных сетак V2G, яшчэ больш паскараюць пранікненне новых галін энергетыкі і папулярызацыю спажывання.

4. Ландшафт галіновай канкурэнцыі: галіна зарадных модуляў цалкам канкурэнтаздольная, а прастора на рынку прадукцыі вялікая.

Зарадны модуль з'яўляецца асноўным кампанентам зарадных паль пастаяннага току. З ростам пранікнення новых энергетычных транспартных сродкаў ва ўсім свеце спажыўцы ўсё больш занепакоеныя далёкасцю зарадкі і зручнасцю зарадкі. Рыначны попыт на зарадныя стойкі з хуткай зарадкай пастаяннага току вырас, і ўнутраны рынак эксплуатацыі зарадных паль вырас з У першыя дні Дзяржаўная сетка была галоўнай сілай у дыверсіфікаваным развіцці. Хутка з'явіўся шэраг аператараў сацыяльнага капіталу, якія валодаюць як вытворчасцю, так і эксплуатацыйнымі магчымасцямі зараднага абсталявання. Айчынныя вытворцы зарадных модуляў працягвалі пашыраць сваю вытворчасць і маштаб продажаў для будаўніцтва апорных зарадных паль, і іх усебаковая канкурэнтаздольнасць працягвала ўмацоўвацца. .

У цяперашні час, пасля многіх гадоў ітэрацыі прадуктаў і распрацоўкі зарадных модуляў, канкурэнцыя ў галіны дастатковая. Асноўная прадукцыя развіваецца ў напрамку высокага напружання і высокай шчыльнасці магутнасці, і прастора на рынку прадукцыі вялікая. Прадпрыемствы галіны ў асноўным атрымліваюць большую долю рынку і ўзровень прыбытку за кошт пастаяннага ўдасканалення тапалогіі прадукцыі, алгарытмаў кіравання, аптымізацыі абсталявання і вытворчых сістэм і г.д.

5. Тэндэнцыі развіцця зарадных модуляў EV

Паколькі зарадныя модулі ствараюць велізарны попыт на рынку, тэхналогія працягвае развівацца ў напрамку высокай шчыльнасці магутнасці, шырокага дыяпазону напружання і высокай эфектыўнасці пераўтварэння.

1) Пераход, які кіруецца палітыкай, да кіраванага попытам

У мэтах падтрымкі і садзейнічання распрацоўцы новых энергетычных транспартных сродкаў будаўніцтвам зарадных паль на ранняй стадыі ў асноўным кіраваў урад, які паступова накіроўваў развіццё галіны ў бок эндагеннай мадэлі кіравання праз падтрымку палітыкі. З 2021 года хуткае развіццё новых энергетычных транспартных сродкаў прад'явіла вялікія патрабаванні да будаўніцтва апорных збудаванняў і зарадных паль. Індустрыя зарадных паль завяршае пераход ад кіраванай палітыкай да кіраванай попытам.

Сутыкнуўшыся з павелічэннем колькасці новых энергетычных транспартных сродкаў, у дадатак да павелічэння шчыльнасці размяшчэння зараднай кучы час зарадкі неабходна яшчэ больш скараціць. Зарадныя палі пастаяннага току маюць больш высокую хуткасць зарадкі і меншы час зарадкі, якія больш падыходзяць для часовых і экстраных патрэб карыстальнікаў электрамабіляў у зарадцы, і могуць эфектыўна вырашаць праблемы, звязаныя з хваляваннем за запас ходу электрамабіля і зарадкай. Такім чынам, у апошнія гады маштабы рынку хуткай зарадкі пастаяннага току ў нядаўна пабудаваных зарадных стойках, асабліва ў грамадскіх зарадных стойках, хутка выраслі і сталі асноўнай тэндэнцыяй у многіх цэнтральных гарадах Кітая.

Падводзячы вынік, з аднаго боку, паколькі колькасць новых энергетычных транспартных сродкаў працягвае расці, апорную канструкцыю зарадных паль неабходна пастаянна ўдасканальваць. З іншага боку, карыстальнікі электрамабіляў звычайна імкнуцца да хуткай зарадкі пастаянным токам. Зарадныя палі пастаяннага току сталі асноўнай тэндэнцыяй, і зарадныя модулі таксама ўвайшлі ў попыт. Этап развіцця, на якім цяга з'яўляецца галоўнай рухаючай сілай.

(2) Высокая шчыльнасць магутнасці, шырокі дыяпазон напружання, высокая эфектыўнасць пераўтварэння

Так званая хуткая зарадка азначае высокую магутнасць зарадкі. Таму ва ўмовах росту попыту на хуткую зарадку зарадныя модулі працягваюць развівацца ў напрамку высокай магутнасці. Высокая магутнасць зараднай палі дасягаецца двума спосабамі. Адным з іх з'яўляецца падключэнне некалькіх зарадных модуляў паралельна для дасягнення суперпазіцыі магутнасці; другі - павялічыць адзіночную магутнасць зараднага модуля. Зыходзячы з тэхнічных патрэб павелічэння шчыльнасці магутнасці, памяншэння прасторы і памяншэння складанасці электрычнай архітэктуры, павелічэнне магутнасці аднаго зараднага модуля з'яўляецца доўгатэрміновай тэндэнцыяй развіцця. зарадныя модулі маёй краіны прайшлі распрацоўку трох пакаленняў, ад першага пакалення 7,5 кВт да другога пакалення 15/20 кВт, і зараз знаходзяцца ў перыядзе пераходу ад другога пакалення да трэцяга пакалення 30/40 кВт. Зарадныя модулі высокай магутнасці сталі мэйнстрымам рынку. У той жа час, заснаваны на канструктыўным прынцыпе мініяцюрызацыі, шчыльнасць магутнасці зарадных модуляў таксама павялічылася адначасова з павелічэннем узроўню магутнасці.

Ёсць два шляхі для дасягнення больш высокага ўзроўню магутнасці хуткай зарадкі пастаянным токам: павелічэнне напружання і павелічэнне току. Рашэнне для зарадкі моцным токам упершыню было прынята Tesla. Перавага ў тым, што кошт аптымізацыі кампанентаў ніжэйшы, але высокі ток прывядзе да большых страт цяпла і высокіх патрабаванняў да цеплавыдзялення, а больш тоўстыя драты зніжаюць зручнасць і спрыяюць у меншай ступені. Высокавольтнае рашэнне - павялічыць максімальнае працоўнае напружанне зараднага модуля. У цяперашні час гэта мадэль, якая часта выкарыстоўваецца вытворцамі аўтамабіляў. Ён можа ўлічваць перавагі зніжэння спажывання энергіі, паляпшэння тэрміну службы батарэі, памяншэння вагі і эканоміі месца. Высокавольтнае рашэнне патрабуе, каб электрамабілі былі абсталяваны высакавольтнай платформай для падтрымкі прыкладанняў хуткай зарадкі. У цяперашні час рашэннем хуткай зарадкі, якое звычайна выкарыстоўваецца аўтамабільнымі кампаніямі, з'яўляецца высакавольтная платформа 400 В. Дзякуючы даследаванням і прымяненню платформы напружання 800 В, узровень напружання зараднага модуля будзе яшчэ больш павышаны.

Павышэнне эфектыўнасці пераўтварэння з'яўляецца тэхнічным паказчыкам, да якога заўсёды імкнуцца зарадныя модулі. Павышэнне эфектыўнасці пераўтварэння азначае больш высокую эфектыўнасць зарадкі і меншыя страты. У цяперашні час максімальная пікавая эфектыўнасць зарадных модуляў звычайна складае 95%~96%. У будучыні, з развіццём электронных кампанентаў, такіх як прылады харчавання трэцяга пакалення, і выхадное напружанне зарадных модуляў, якое рухаецца да 800 В або нават 1000 В, эфектыўнасць пераўтварэння будзе яшчэ больш павышана.

(3) Кошт зарадных модуляў EV павялічваецца

Зарадны модуль з'яўляецца асноўным кампанентам зараднай кучы пастаяннага току, на яго долю прыпадае каля 50% кошту апаратнага забеспячэння зараднай кучы. Павышэнне эфектыўнасці зарадкі ў будучыні ў асноўным залежыць ад паляпшэння прадукцыйнасці зарадных модуляў. З аднаго боку, большая колькасць зарадных модуляў, злучаных паралельна, непасрэдна павялічыць кошт зараднага модуля; з іншага боку, павышэнне ўзроўню магутнасці і шчыльнасці магутнасці аднаго модуля зарадкі залежыць ад аптымізаванай канструкцыі апаратных схем і праграмнага забеспячэння кіравання, а таксама ад тэхналогіі ключавых кампанентаў. Прарывы, гэта ключавыя тэхналогіі для паляпшэння магутнасці ўсёй зараднай кучы, што яшчэ больш павялічыць каштоўнасць зараднага модуля.

6. Тэхнічныя бар'еры ў індустрыі модуляў зарадкі электраэнергіі

Тэхналогія крыніц харчавання - гэта міждысцыплінарны прадмет, які аб'ядноўвае тэхналогіі тапалогіі ланцугоў, лічбавыя тэхналогіі, магнітныя тэхналогіі, тэхналогіі кампанентаў, тэхналогіі паўправаднікоў і тэхналогіі цеплавога праектавання. Гэта тэхнаёмістая галіна. Будучы сэрцам зараднай кучы пастаяннага току, зарадны модуль непасрэдна вызначае эфектыўнасць зарадкі, стабільнасць працы, бяспеку і надзейнасць зараднай кучы, і яго важнасць і каштоўнасць надзвычайныя. Прадукт патрабуе вялікіх укладанняў рэсурсаў і спецыялістаў ад тэхналагічных даследаванняў і распрацовак да прымянення тэрміналаў. Як выбраць электронныя кампаненты і кампаноўку, абнаўленне алгарытму праграмнага забеспячэння і ітэрацыі, дакладнае разуменне сцэнарыяў прымянення, а таксама спелы кантроль якасці і магчымасці платформы тэсціравання - усё гэта паўплывае на якасць і стабільнасць прадукту. Новым удзельнікам індустрыі цяжка назапасіць розныя тэхналогіі, персанал і даныя аб сцэнарыях прымянення за кароткі перыяд часу, і яны маюць высокія тэхнічныя бар'еры.