روند فرصت توسعه صنعت ماژول شارژ خودرو انرژی جدید

1. مروری بر توسعه صنعت ماژول شارژ

ماژول های شارژ هسته شمع های شارژ DC برای وسایل نقلیه با انرژی جدید هستند. با افزایش نرخ نفوذ و مالکیت وسایل نقلیه انرژی جدید در چین، تقاضا برای شمع شارژ در حال افزایش است. شارژ خودرو با انرژی جدید به دو دسته شارژ آهسته AC و شارژ سریع DC تقسیم می شود. شارژ سریع DC دارای ویژگی های ولتاژ بالا، قدرت بالا و شارژ سریع است. همانطور که بازار کارایی شارژ را دنبال می کند، مقیاس بازار شمع های شارژ سریع DC و ماژول های شارژ همچنان در حال گسترش است. .

2. سطح فنی و ویژگی های صنعت ماژول شارژ ev

صنعت ماژول شارژر شمع شارژ خودرو انرژی جدید در حال حاضر دارای ویژگی های فنی مانند تک ماژول قدرت بالا، فرکانس بالا، کوچک سازی، راندمان تبدیل بالا و محدوده ولتاژ گسترده است.

از نظر توان تک ماژول، صنعت ماژول شارژ شمع شارژ انرژی جدید توسعه محصول اصلی 7.5 کیلووات در سال 2014، جریان ثابت 20 آمپر و 15 کیلووات در سال 2015، و توان ثابت 25 آمپر و 15 کیلووات در سال 2016 را تجربه کرده است. 20 کیلووات و 30 کیلووات هستند. راه حل های تک ماژول و تبدیل به 40 کیلووات انرژی جدید منبع تغذیه شمع شارژ راه حل های تک ماژول. ماژول های شارژ پرقدرت به روند توسعه بازار در آینده تبدیل شده اند.

از نظر ولتاژ خروجی، شبکه دولتی نسخه 2017 "استانداردهای تایید صلاحیت و توانایی برای تامین کنندگان تجهیزات شارژ وسایل نقلیه الکتریکی" را صادر کرد که در آن بیان کرد که محدوده ولتاژ خروجی شارژرهای DC 200-750 ولت است و ولتاژ برق ثابت حداقل را پوشش می دهد. محدوده 400-500 ولت و 600-750 ولت. بنابراین، همه تولید کنندگان ماژول به طور کلی ماژول هایی را برای 200-750 ولت طراحی می کنند و نیازهای برق ثابت را برآورده می کنند. با افزایش برد خودروهای برقی و تقاضای کاربران وسایل نقلیه با انرژی جدید برای کاهش زمان شارژ، صنعت معماری شارژ فوق سریع 800 ولتی را پیشنهاد کرده است و برخی از شرکت ها به عرضه ماژول های شارژ شمع شارژ DC با گسترده ای پی برده اند. محدوده ولتاژ خروجی 200-1000 ولت .

از نظر فرکانس بالا و کوچک سازی ماژول های شارژ، قدرت ماژول های تک ماشینی منابع تغذیه شمع شارژ انرژی جدید افزایش یافته است، اما حجم آن را نمی توان به طور متناسب افزایش داد. بنابراین، افزایش فرکانس سوئیچینگ و یکپارچه سازی اجزای مغناطیسی به ابزارهای مهمی برای افزایش چگالی توان تبدیل شده است.

از نظر راندمان ماژول شارژ، شرکت های بزرگ در صنعت ماژول شارژ شمع شارژ انرژی جدید به طور کلی حداکثر بازده حداکثر 95٪ -96٪ را دارند. در آینده، با توسعه قطعات الکترونیکی مانند دستگاه های قدرت نسل سوم و رواج وسایل نقلیه الکتریکی با ولتاژ 800 ولت یا حتی بالاتر با یک پلت فرم ولتاژ بالا، انتظار می رود این صنعت محصولاتی با حداکثر راندمان بیش از 98 درصد عرضه کند. .

همانطور که چگالی توان ماژول های شارژ افزایش می یابد، مشکلات اتلاف حرارت نیز بیشتر می شود. از نظر اتلاف حرارت ماژول های شارژ، روش رایج اتلاف گرما در صنعت، خنک کننده هوای اجباری است و روش هایی مانند کانال های هوای سرد بسته و خنک کننده آبی نیز وجود دارد. خنک کننده هوا دارای مزایای کم هزینه و ساختار ساده است. با این حال، با افزایش بیشتر فشار اتلاف گرما، مضرات ظرفیت اتلاف حرارت محدود و نویز زیاد خنک کننده هوا بیشتر آشکار خواهد شد. تجهیز ماژول شارژ و خط تفنگ به خنک کننده مایع به یک راه حل اصلی تبدیل شده است. جهت فنی

3. پیشرفت فن آوری فرصت های توسعه نفوذ صنعت انرژی های جدید را تسریع می کند

در سال‌های اخیر، فناوری جدید صنعت انرژی به پیشرفت و پیشرفت خود ادامه داده است و افزایش نرخ نفوذ، توسعه مداوم صنعت ماژول شارژ بالادستی را ارتقا داده است. افزایش قابل توجه چگالی انرژی باتری، مشکل محدوده ناکافی کروز خودروهای انرژی جدید را حل کرده است و استفاده از ماژول های شارژ با توان بالا زمان شارژ را بسیار کوتاه کرده است، بنابراین نفوذ وسایل نقلیه انرژی جدید و ساخت شمع های شارژ پشتیبانی را تسریع می کند. . در آینده، ادغام و عمیق‌تر شدن کاربرد فناوری‌هایی مانند ذخیره‌سازی نوری و یکپارچه‌سازی شارژ و ادغام شبکه خودروهای V2G انتظار می‌رود که نفوذ صنایع انرژی‌های جدید و رواج مصرف را تسریع کند.

4. چشم انداز رقابت صنعت: صنعت ماژول شارژ کاملاً رقابتی است و فضای بازار محصول بزرگ است.

ماژول شارژ جزء اصلی شمع های شارژ DC است. با افزایش نرخ نفوذ وسایل نقلیه انرژی جدید در سراسر جهان، مصرف کنندگان به طور فزاینده ای نگران محدوده شارژ و راحتی شارژ هستند. تقاضای بازار برای شمع های شارژ سریع DC منفجر شده است، و بازار عملیات شمع شارژ داخلی از روزهای اولیه رشد کرده است، State Grid نیروی اصلی در توسعه متنوع بود. تعدادی از اپراتورهای سرمایه اجتماعی با قابلیت‌های تولید و عملیاتی تجهیزات شمع شارژ به سرعت ظهور کردند. تولیدکنندگان داخلی ماژول شارژ به گسترش مقیاس تولید و فروش خود برای ساخت شمع های شارژ پشتیبان ادامه دادند و رقابت جامع آنها همچنان تقویت شد. .

در حال حاضر، پس از سال ها تکرار محصول و توسعه ماژول های شارژ، رقابت صنعت کافی است. محصولات اصلی در جهت ولتاژ بالا و چگالی توان بالا در حال توسعه هستند و فضای بازار محصول بزرگ است. شرکت‌های صنعت عمدتاً با بهبود مستمر توپولوژی محصول، الگوریتم‌های کنترل، بهینه‌سازی سخت‌افزار و سیستم‌های تولید و غیره، سهم بازار و سطوح سود بالاتری را کسب می‌کنند.

5. روند توسعه ماژول های شارژ ev

از آنجایی که ماژول‌های شارژ تقاضای زیادی در بازار ایجاد می‌کنند، فناوری به سمت چگالی توان بالا، محدوده ولتاژ وسیع و راندمان تبدیل بالا به پیشرفت خود ادامه می‌دهد.

1) تغییر سیاست محور به تقاضا محور

به منظور حمایت و ترویج توسعه وسایل نقلیه انرژی جدید، ساخت شمع های شارژ عمدتاً توسط دولت در مراحل اولیه هدایت شد و به تدریج توسعه صنعت را به سمت یک مدل رانندگی درون زا از طریق حمایت سیاست هدایت کرد. از سال 2021، توسعه سریع وسایل نقلیه انرژی جدید، تقاضاهای زیادی را برای ساخت تأسیسات پشتیبانی و شمع های شارژ ایجاد کرده است. صنعت شمع شارژ در حال تکمیل تبدیل از سیاست محور به تقاضا محور است.

در مواجهه با افزایش تعداد وسایل نقلیه انرژی جدید، علاوه بر افزایش تراکم طرح شمع شارژ، زمان شارژ باید بیشتر کوتاه شود. شمع‌های شارژ DC دارای سرعت شارژ سریع‌تر و زمان شارژ کوتاه‌تر هستند که برای نیازهای شارژ موقت و اضطراری کاربران خودروهای برقی مناسب‌تر است و می‌تواند به طور موثری مشکلات اضطراب برد خودروی الکتریکی و اضطراب شارژ را حل کند. بنابراین، در سال‌های اخیر، مقیاس بازار شارژ سریع DC در شمع‌های شارژ تازه‌ساخته، به‌ویژه شمع‌های شارژ عمومی، به سرعت رشد کرده و در بسیاری از شهرهای مرکزی چین به یک روند اصلی تبدیل شده است.

به طور خلاصه، از یک سو، با ادامه رشد تعداد وسایل نقلیه انرژی جدید، ساخت پشتیبان شمع های شارژ باید به طور مداوم بهبود یابد. از طرف دیگر، کاربران وسایل نقلیه الکتریکی معمولاً به دنبال شارژ سریع DC هستند. شمع های شارژ DC به روند اصلی تبدیل شده اند و ماژول های شارژ نیز وارد تقاضا شده اند. مرحله ای از رشد که در آن کشش نیروی محرکه اصلی است.

(2) چگالی توان بالا، محدوده ولتاژ گسترده، راندمان تبدیل بالا

به اصطلاح شارژ سریع به معنای قدرت شارژ بالا است. بنابراین، تحت تقاضای فزاینده برای شارژ سریع، ماژول های شارژ همچنان در جهت قدرت بالا توسعه می یابند. قدرت بالای شمع شارژ از دو طریق به دست می آید. یکی اتصال چندین ماژول شارژ به صورت موازی برای دستیابی به برهم نهی قدرت. دیگری افزایش توان واحد ماژول شارژ است. بر اساس نیازهای فنی افزایش چگالی توان، کاهش فضا و کاهش پیچیدگی معماری الکتریکی، افزایش توان یک ماژول شارژ یک روند توسعه بلندمدت است. ماژول های شارژ کشور من سه نسل از نسل اول 7.5 کیلووات تا نسل دوم 15/20 کیلووات را پشت سر گذاشته اند و اکنون در دوره تبدیل از نسل دوم به نسل سوم 30/40 کیلووات هستند. ماژول های شارژ پرقدرت به جریان اصلی بازار تبدیل شده اند. در عین حال، بر اساس اصل طراحی کوچک سازی، چگالی توان ماژول های شارژ نیز به طور همزمان با افزایش سطح توان افزایش یافته است.

دو راه برای دستیابی به شارژ سریع DC سطح توان بالاتر وجود دارد: افزایش ولتاژ و افزایش جریان. راه حل شارژ با جریان بالا برای اولین بار توسط تسلا مورد استفاده قرار گرفت. مزیت این است که هزینه بهینه سازی قطعات کمتر است، اما جریان بالا باعث تلفات حرارتی بیشتر و نیازهای بالا برای اتلاف گرما می شود و سیم های ضخیم تر راحتی را کاهش داده و به میزان کمتری ارتقا می دهند. راه حل ولتاژ بالا افزایش حداکثر ولتاژ عملیاتی ماژول شارژ است. در حال حاضر مدلی است که معمولاً توسط خودروسازان استفاده می شود. این می تواند مزایای کاهش مصرف انرژی، بهبود عمر باتری، کاهش وزن و صرفه جویی در فضا را در نظر بگیرد. راه حل ولتاژ بالا مستلزم آن است که وسایل نقلیه الکتریکی به یک پلت فرم ولتاژ بالا برای پشتیبانی از برنامه های شارژ سریع مجهز شوند. در حال حاضر، راه حل شارژ سریع که معمولاً توسط شرکت های خودروسازی استفاده می شود، پلت فرم ولتاژ بالا 400 ولت است. با تحقیق و استفاده از پلت فرم ولتاژ 800 ولت، سطح ولتاژ ماژول شارژ بیشتر بهبود می یابد.

بهبود راندمان تبدیل یک شاخص فنی است که ماژول های شارژ همیشه آن را دنبال می کنند. بهبود راندمان تبدیل به معنای راندمان شارژ بالاتر و تلفات کمتر است. در حال حاضر، حداکثر بازده ماژول های شارژ به طور کلی 95٪ تا 96٪ است. در آینده، با توسعه قطعات الکترونیکی مانند دستگاه های برق نسل سوم و ولتاژ خروجی ماژول های شارژ به سمت 800 ولت یا حتی 1000 ولت، راندمان تبدیل بیشتر بهبود می یابد.

(3) ارزش ماژول های شارژ ev افزایش می یابد

ماژول شارژ جزء اصلی شمع شارژ DC است که حدود 50٪ از هزینه سخت افزاری شمع شارژ را تشکیل می دهد. بهبود راندمان شارژ در آینده عمدتاً به بهبود عملکرد ماژول های شارژ بستگی دارد. از یک طرف، ماژول های شارژ بیشتر متصل به موازات، به طور مستقیم ارزش ماژول شارژ را افزایش می دهد. از سوی دیگر، بهبود سطح توان و چگالی توان ماژول تک شارژ به طراحی بهینه مدارهای سخت افزاری و نرم افزار کنترل و همچنین فناوری اجزای کلیدی بستگی دارد. پیشرفت‌ها، اینها فناوری‌های کلیدی برای بهبود قدرت کل شمع شارژ هستند که ارزش ماژول شارژ را بیشتر می‌کند.

6. موانع فنی در صنعت ماژول شارژ برق Ev

فناوری منبع تغذیه موضوعی بین رشته ای است که فناوری توپولوژی مدار، فناوری دیجیتال، فناوری مغناطیسی، فناوری قطعات، فناوری نیمه هادی و فناوری طراحی حرارتی را ادغام می کند. این یک صنعت مبتنی بر فناوری است. به عنوان قلب شمع شارژ DC، ماژول شارژ مستقیماً کارایی شارژ، پایداری عملیاتی، ایمنی و قابلیت اطمینان شمع شارژ را تعیین می کند و اهمیت و ارزش آن برجسته است. یک محصول نیاز به سرمایه گذاری زیادی از منابع و متخصصان از تحقیق و توسعه فناوری تا کاربرد ترمینال دارد. نحوه انتخاب اجزای الکترونیکی و چیدمان، ارتقا و تکرار الگوریتم نرم‌افزار، درک دقیق سناریوهای کاربردی، و کنترل کیفیت بالغ و قابلیت‌های پلتفرم تست، همگی بر کیفیت محصول و پایداری تأثیر مستقیم دارند. برای افرادی که تازه وارد این صنعت می شوند، جمع آوری اطلاعات مختلف از فناوری ها، پرسنل و سناریوهای کاربردی در مدت زمان کوتاه دشوار است و دارای موانع فنی بالایی هستند.