Uusi energiaajoneuvojen latausmoduuli alan kehitysmahdollisuuksien trendi

1. Yleiskatsaus latausmoduuliteollisuuden kehitykseen

Latausmoduulit ovat uusien energiaajoneuvojen DC-latauspaalujen ydin. Kun uusien energiaajoneuvojen levinneisyys ja omistus lisääntyy Kiinassa, latauspaalujen kysyntä kasvaa. Uuden energian ajoneuvojen lataus on jaettu AC-hitaaseen lataukseen ja DC-pikalataukseen. DC-pikalatauksella on korkean jännitteen, suuren tehon ja nopean latauksen ominaisuudet. Kun markkinat tavoittelevat lataustehokkuutta, DC-pikalatauspaalujen ja -latausmoduulien markkinaskaala laajenee edelleen. .

2. EV-latausmoduuliteollisuuden tekninen taso ja ominaisuudet

Uudella energiaajoneuvojen latauspaalujen EV-laturimoduuliteollisuudessa on tällä hetkellä teknisiä ominaisuuksia, kuten yksimoduulin suuri teho, korkea taajuus, miniatyrisointi, korkea muunnostehokkuus ja laaja jännitealue.

Yksittäisen moduulin teholla mitattuna uusi energialatauspaalulatausmoduuliteollisuus on kokenut valtavirran tuotekehityksen 7,5 kW vuonna 2014, vakiovirta 20 A ja 15 kW vuonna 2015 ja vakioteho 25 A ja 15 kW vuonna 2016. Nykyiset valtavirran sovelluslatausmoduulit ovat 20kW ja 30kW. Yksimoduuliratkaisut ja muuntaminen 40 kW:n uusiin energianlatauspaaluvirtalähteisiin yksimoduuliratkaisuihin. Suuritehoisista latausmoduuleista on tullut markkinoiden kehitystrendi tulevaisuudessa.

Lähtöjännitteen osalta Valtioverkko julkaisi vuoden 2017 version ”Sähköajoneuvojen latauslaitteiden toimittajien pätevyys- ja pätevyysvaatimukset”, jossa todetaan, että tasavirtalaturien lähtöjännitealue on 200-750 V ja jatkuva tehojännite kattaa vähintään 400-500V ja 600-750V. Siksi kaikki moduulivalmistajat suunnittelevat yleensä moduuleja 200-750 V:lle ja täyttävät jatkuvat tehovaatimukset. Sähköajoneuvojen risteilyvalikoiman kasvaessa ja uusien energiaajoneuvojen käyttäjien tarpeessa lyhentää latausaikaa, teollisuus on ehdottanut 800 V:n supernopealatausarkkitehtuuria, ja jotkut yritykset ovat ottaneet käyttöön DC-latauspaalulatausmoduuleja, joissa on laaja lataus. lähtöjännitealue 200-1000V. .

Latausmoduulien suurtaajuuden ja miniatyrisoinnin kannalta uusien energialatauspaalujen teholähteiden yksikonemoduulien teho on kasvanut, mutta sen määrää ei voida suhteellisesti laajentaa. Siksi kytkentätaajuuden lisäämisestä ja magneettisten komponenttien integroimisesta on tullut tärkeitä keinoja tehotiheyden lisäämiseksi.

Latausmoduulien tehokkuuden kannalta uusien energialatauspaalulatausmoduuliteollisuuden suurten yritysten huipputehokkuus on yleensä 95–96 %. Tulevaisuudessa elektronisten komponenttien, kuten kolmannen sukupolven teholaitteiden, kehityksen ja 800 V:n tai jopa suuremman sähköajoneuvojen suosion myötä alan odotetaan tuovan markkinoille tuotteita, joiden huipputeho on yli 98 %. .

Kun latausmoduulien tehotiheys kasvaa, se tuo mukanaan myös suurempia lämmönpoistoongelmia. Latausmoduulien lämmönpoiston kannalta teollisuuden tämänhetkinen päälämmönpoistomenetelmä on pakotettu ilmajäähdytys, ja olemassa on myös menetelmiä, kuten suljetut kylmäilmakanavat ja vesijäähdytys. Ilmajäähdytyksen etuna on alhainen hinta ja yksinkertainen rakenne. Kuitenkin, kun lämmönpoistopaine kasvaa edelleen, ilmajäähdytyksen rajallisen lämmönpoistokapasiteetin ja korkean melun haitat tulevat edelleen ilmeisiksi. Latausmoduulin ja pistoolilinjan varustamisesta nestejäähdytyksellä on tullut tärkeä ratkaisu. tekninen suunta.

3. Teknologinen kehitys nopeuttaa uuden energiateollisuuden tunkeutumisen kehitysmahdollisuuksia

Viime vuosina uusi energiateollisuuden teknologia on jatkanut edistymistä ja läpimurtoja, ja penetraatioasteen kasvu on edistänyt latausmoduuliteollisuuden jatkuvaa kehitystä. Akkujen energiatiheyden merkittävä kasvu on ratkaissut uusien energiaajoneuvojen riittämättömän matkamatkan ongelman, ja suuritehoisten latausmoduulien käyttö on lyhentänyt latausaikaa huomattavasti, mikä on nopeuttanut uusien energiaajoneuvojen tunkeutumista ja tukilatauspaalujen rakentamista. . Tulevaisuudessa teknologioiden, kuten optisen tallennus- ja latausintegraation sekä V2G-ajoneuvoverkkointegraation, integroinnin ja syventyvän soveltamisen odotetaan edelleen nopeuttavan uusien energiatoimialojen tunkeutumista ja kulutuksen popularisoitumista.

4. Toimialan kilpailuympäristö: Latausmoduuliteollisuus on täysin kilpailukykyinen ja tuotemarkkina-alue on suuri.

Latausmoduuli on DC-latauspaalujen ydinkomponentti. Uusien energiaajoneuvojen yleistymisen lisääntyessä ympäri maailmaa kuluttajat ovat yhä enemmän huolissaan latausetäisyydestä ja latausmukavuudesta. Tasavirta-pikalatauslatauspaalujen markkinakysyntä on kasvanut räjähdysmäisesti, ja kotimainen latauspaaluoperaatiomarkkina on kasvanut vuodesta. Valtion kantaverkko oli alkuaikoina hajautetun kehityksen päävoima. Nopeasti ilmaantui joukko sosiaalisen pääoman toimijoita, joilla oli sekä latauspaalulaitteiden valmistus- että toimintakykyä. Kotimaiset latausmoduulivalmistajat jatkoivat tuotanto- ja myyntiskaalan laajentamista tukilatauspaalujen rakentamiseen, ja niiden kokonaisvaltainen kilpailukyky vahvistui edelleen. .

Tällä hetkellä, vuosien tuoteiteroinnin ja latausmoduulien kehittämisen jälkeen, alan kilpailu on riittävää. Valtavirran tuotteet kehittyvät korkean jännitteen ja suuren tehotiheyden suuntaan, ja tuotemarkkina-ala on suuri. Alan yritykset saavuttavat pääasiassa korkeamman markkinaosuuden ja voittotason parantamalla jatkuvasti tuotetopologiaa, ohjausalgoritmeja, optimoimalla laitteistoja ja tuotantojärjestelmiä jne.

5. EV-latausmoduulien kehitystrendit

Kun latausmoduuleilla on valtava kysyntä markkinoilla, teknologia kehittyy edelleen kohti suurta tehotiheyttä, laajaa jännitealuetta ja korkeaa muunnostehokkuutta.

1) Politiikkalähtöinen muutos kysyntälähtöiseksi

Uusien energiaajoneuvojen kehittämisen tukemiseksi ja edistämiseksi latauspaalujen rakentaminen oli alkuvaiheessa pääosin valtion johtamaa ja ohjasi alan kehitystä vähitellen kohti endogeenista ajomallia politiikan tuella. Vuodesta 2021 lähtien uusien energiaajoneuvojen nopea kehitys on asettanut valtavia vaatimuksia tukitilojen ja latauspaalujen rakentamiselle. Latauspaaluteollisuus on saattanut päätökseen muutosta politiikkalähtöisestä kysyntävetoiseksi.

Uusien energiaajoneuvojen lisääntyessä latauspaalujen tiheyden lisäämisen lisäksi latausaikaa on edelleen lyhennettävä. Tasavirtalatauspaaluilla on nopeammat latausnopeudet ja lyhyemmät latausajat, jotka sopivat paremmin sähköajoneuvojen käyttäjien tilapäisiin ja hätälataustarpeisiin ja voivat tehokkaasti ratkaista sähköajoneuvojen kantama-ahdistuksen ja latausahdistuksen ongelmat. Siksi viime vuosina hiljattain rakennettujen latauspaalujen, erityisesti julkisten latauspaalujen, tasavirta-pikalatauksen markkina-aste on kasvanut nopeasti ja siitä on tullut valtavirtatrendi monissa Kiinan ydinkaupungeissa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että toisaalta uusien energiaajoneuvojen määrän kasvun jatkuessa latauspaalujen tukirakennetta on jatkuvasti parannettava. Toisaalta sähköajoneuvojen käyttäjät käyttävät yleensä tasavirta-pikalatausta. Tasavirtalatauspaaluista on tullut valtavirran trendi, ja myös latausmoduuleille on tullut kysyntää. Kehitysvaihe, jossa veto on tärkein liikkeellepaneva voima.

(2) Suuri tehotiheys, laaja jännitealue, korkea muunnostehokkuus

Niin sanottu pikalataus tarkoittaa suurta lataustehoa. Siksi nopean latauksen kasvavan kysynnän alla latausmoduulit jatkavat kehitystä suuren tehon suuntaan. Latauspakan suuri teho saavutetaan kahdella tavalla. Yksi on kytkeä useita latausmoduuleja rinnakkain tehon superpositioon saavuttamiseksi; toinen on lisätä latausmoduulin yksittäistä tehoa. Tehon tiheyden lisäämisen, tilan vähentämisen ja sähköarkkitehtuurin monimutkaisuuden vähentämisen teknisten tarpeiden perusteella yhden latausmoduulin tehon lisääminen on pitkän aikavälin kehitystrendi. kotimaani latausmoduuleita on kehitetty kolme sukupolvea, ensimmäisestä 7,5 kW:sta toiseen sukupolveen 15/20 kW, ja ne ovat nyt siirtymässä toisesta sukupolvesta kolmanteen sukupolveen 30/40 kW. Suuritehoisista latausmoduuleista on tullut markkinoiden valtavirta. Samaan aikaan, miniatyrisoinnin suunnitteluperiaatteen perusteella, latausmoduulien tehotiheys on myös kasvanut samanaikaisesti tehotason nousun kanssa.

On kaksi tapaa saavuttaa korkeampi tehotaso DC-pikalataus: lisäämällä jännitettä ja lisäämällä virtaa. Tesla otti ensimmäisenä käyttöön suurvirtalatausratkaisun. Etuna on, että komponenttien optimoinnin kustannukset ovat alhaisemmat, mutta suuri virta lisää lämpöhäviötä ja korkeat vaatimukset lämmönpoistolle, ja paksummat johdot vähentävät käyttömukavuutta ja edistävät vähemmässä määrin. Korkeajänniteratkaisuna on nostaa latausmoduulin maksimikäyttöjännitettä. Se on tällä hetkellä autovalmistajien yleisesti käyttämä malli. Se voi ottaa huomioon energiankulutuksen vähentämisen, akun käyttöiän pidentämisen, painon vähentämisen ja tilan säästämisen edut. Korkeajänniteratkaisu edellyttää, että sähköajoneuvot varustetaan korkeajännitealustalla, joka tukee pikalataussovelluksia. Tällä hetkellä autoyhtiöiden yleisesti käyttämä pikalatausratkaisu on 400 V:n suurjännitealusta. 800V jännitealustan tutkimuksella ja soveltamisella latausmoduulin jännitetasoa parannetaan entisestään.

Muunnostehokkuuden parantaminen on tekninen indikaattori, johon latausmoduulit aina pyrkivät. Muunnostehokkuuden parantaminen tarkoittaa parempaa lataustehokkuutta ja pienempiä häviöitä. Tällä hetkellä latausmoduulien maksimitehokkuus on yleensä 95% ~ 96%. Jatkossa elektronisten komponenttien, kuten kolmannen sukupolven teholaitteiden, kehityksen ja latausmoduulien lähtöjännitteen siirtyessä kohti 800V tai jopa 1000V muunnostehokkuutta parannetaan entisestään.

(3) ev-latausmoduulien arvo kasvaa

Latausmoduuli on DC-latauspakan ydinkomponentti, jonka osuus latauspakan laitteistokustannuksista on noin 50 %. Lataustehokkuuden paraneminen tulevaisuudessa riippuu pääasiassa latausmoduulien suorituskyvyn parantamisesta. Toisaalta useampi rinnakkain kytketty latausmoduuli lisää suoraan latausmoduulin arvoa; toisaalta yksittäisen latausmoduulin tehotason ja tehotiheyden parantaminen riippuu laitteistopiirien ja ohjausohjelmiston optimoidusta suunnittelusta sekä avainkomponenttien tekniikasta. Läpimurto, nämä ovat avainteknologioita koko latauspakan tehon parantamiseksi, mikä lisää latausmoduulin arvoa entisestään.

6. Tekniset esteet sähkölaturien latausmoduuliteollisuudessa

Virtalähdetekniikka on monitieteinen aine, joka yhdistää piiritopologian, digitaalitekniikan, magneettitekniikan, komponenttitekniikan, puolijohdeteknologian ja lämpösuunnitteluteknologian. Se on teknologiaintensiivinen toimiala. DC-latauspinon ytimenä latausmoduuli määrittää suoraan lataustehon, toiminnan vakauden, latauspakan turvallisuuden ja luotettavuuden, ja sen merkitys ja arvo ovat erinomaisia. Tuote vaatii suuria resurssien ja ammattilaisten investointeja teknologian tutkimuksesta ja kehityksestä päätesovellusten käyttöön. Elektronisten komponenttien ja asettelun valitseminen, ohjelmistoalgoritmien päivitys ja iterointi, tarkka käsitys sovellusskenaarioista sekä kypsät laadunvalvonta- ja testausalustojen ominaisuudet vaikuttavat kaikki tuotteen laatuun ja vakauteen. Alan uusien tulokkaiden on vaikea kerätä lyhyessä ajassa erilaisia ​​teknologioita, henkilöstö- ja sovellusskenaariotietoja, ja heillä on korkeat tekniset esteet.