Жаңа энергетикалық көлікті зарядтау модулі индустриясының даму тенденциясы

1. Зарядтау модулі саласының дамуына шолу

Зарядтау модульдері жаңа энергия көліктері үшін тұрақты ток зарядтау қадаларының өзегі болып табылады. Қытайда жаңа энергетикалық көліктердің ену жылдамдығы мен иеленуі артып келе жатқандықтан, зарядтау қадаларына сұраныс артып келеді. Жаңа қуатты көлікті зарядтау айнымалы ток баяу зарядтау және тұрақты токпен жылдам зарядтау болып бөлінеді. Тұрақты токты жылдам зарядтау жоғары кернеу, жоғары қуат және жылдам зарядтау сипаттамаларына ие. Нарық зарядтау тиімділігін көздейтіндіктен, тұрақты токтың жылдам зарядтау қадалары мен зарядтау модульдерінің нарық ауқымы кеңеюде. .

2. Электр зарядтау модулі саласының техникалық деңгейі мен сипаттамалары

Жаңа энергетикалық көлікті зарядтау қадалы электр зарядтағыш модулінің индустриясы қазіргі уақытта бір модульді жоғары қуат, жоғары жиілік, миниатюризация, жоғары түрлендіру тиімділігі және кең кернеу диапазоны сияқты техникалық мүмкіндіктерге ие.

Бір модульдік қуат тұрғысынан жаңа энергияны зарядтаушы қадаларды зарядтау модульдерінің өнеркәсібі 2014 жылы 7,5 кВт, 2015 жылы тұрақты ток 20А және 15 кВт және 2016 жылы тұрақты қуат 25А және 15 кВт болатын негізгі өнімді дамытуды бастан кешірді. Қазіргі негізгі қолданбалы зарядтау модульдері 20кВт және 30кВт. Бір модульді шешімдер және 40 кВт жаңа энергияны зарядтау қадалық қуат көзі бір модульді шешімдерге түрлендіру. Жоғары қуатты зарядтау модульдері болашақта нарықтың даму үрдісіне айналды.

Шығу кернеуі бойынша Мемлекеттік желі тұрақты ток зарядтағыштарының шығыс кернеуінің диапазоны 200-750 В, ал тұрақты қуат кернеуі кем дегенде жабатыны көрсетілген «Электр көліктерін зарядтау жабдықтарын жеткізушілердің біліктілігі мен қабілетін тексеру стандарттарының» 2017 нұсқасын шығарды. 400-500В және 600-750В диапазондары. Сондықтан, барлық модуль өндірушілері әдетте 200-750 В үшін модульдерді жобалайды және тұрақты қуат талаптарына жауап береді. Электрлік көліктердің круиздік диапазонының ұлғаюымен және жаңа энергетикалық көлікті пайдаланушылардың зарядтау уақытын қысқартуға деген сұранысымен сала 800 В супер жылдам зарядтау архитектурасын ұсынды, ал кейбір компаниялар кең токпен тұрақты зарядтау қадалық зарядтау модульдерін жеткізуді жүзеге асырды. шығыс кернеу диапазоны 200-1000В. .

Зарядтау модульдерінің жоғары жиілікті және миниатюризациясы тұрғысынан жаңа энергия зарядтаушы қада қоректендіру көздерінің бір машиналы модульдерінің қуаты артты, бірақ оның көлемін пропорционалды түрде кеңейту мүмкін емес. Сондықтан коммутация жиілігін арттыру және магниттік компоненттерді біріктіру қуат тығыздығын арттырудың маңызды құралы болды.

Зарядтау модулінің тиімділігіне келетін болсақ, жаңа энергияны зарядтау қадасының зарядтау модулі өнеркәсібіндегі ірі компаниялар әдетте 95%-96% максималды ең жоғары тиімділікке ие. Болашақта үшінші буындағы қуат құрылғылары сияқты электрондық компоненттерді дамыту және 800 В немесе одан да жоғары электр көліктерін танымал ету арқылы Жоғары вольтты платформамен өнеркәсіп 98% -дан жоғары тиімділігі бар өнімдерді шығарады деп күтілуде. .

Зарядтау модульдерінің қуат тығыздығы артқан сайын, ол сонымен қатар үлкен жылуды тарату мәселелерін тудырады. Зарядтау модульдерінің жылуды диссипациялау тұрғысынан өнеркәсіптегі жылуды таратудың қазіргі негізгі әдісі ауаны мәжбүрлеп салқындату болып табылады, сонымен қатар жабық суық ауа арналары және суды салқындату сияқты әдістер бар. Ауа салқындату арзан және қарапайым құрылымның артықшылықтарына ие. Дегенмен, жылуды тарату қысымы одан әрі артқан сайын, ауаны салқындатудың шектеулі жылуды тарату қабілетінің және жоғары шудың кемшіліктері одан әрі айқын болады. Зарядтау модулі мен зеңбірек желісін сұйық салқындатумен жабдықтау негізгі шешім болды. техникалық бағыт.

3. Технологиялық прогресс жаңа энергетикалық саланың енуінің даму мүмкіндіктерін жеделдетеді

Соңғы жылдары энергия өнеркәсібінің жаңа технологиясы ілгерілеу мен серпіліс жасауды жалғастырды, ал ену жылдамдығының артуы жоғары зарядтау модулі саласының үздіксіз дамуына ықпал етті. Аккумулятор энергиясының тығыздығының айтарлықтай артуы жаңа энергетикалық көліктердің круиздік диапазонының жеткіліксіздігі мәселесін шешті, ал жоғары қуатты зарядтау модульдерін қолдану зарядтау уақытын айтарлықтай қысқартты, осылайша жаңа энергия көліктерінің енуін және тірек зарядтау қадаларының құрылысын жылдамдатты. . Болашақта оптикалық сақтау және зарядтау интеграциясы және V2G көлік желісін біріктіру сияқты технологияларды біріктіру және қолдануды тереңдету жаңа энергетикалық салалардың енуін және тұтынуды танымал етуді одан әрі тездетеді деп күтілуде.

4. Салалық бәсекелестік ландшафт: зарядтау модулі саласы толығымен бәсекеге қабілетті және өнім нарығы кеңістігі үлкен.

Зарядтау модулі тұрақты ток зарядтау қадаларының негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Бүкіл әлем бойынша жаңа энергия көліктерінің ену жылдамдығының артуына байланысты тұтынушылар зарядтау ауқымы мен зарядтау ыңғайлылығына көбірек алаңдайды. Тұрақты токпен жылдам зарядталатын зарядтау қадаларына нарық сұранысы артты, ал отандық зарядтау қадаларын пайдалану нарығы алғашқы күндерден бастап өсті, Мемлекеттік желі әртараптандырылған дамудың негізгі күші болды. Зарядтау қадалық жабдықтарды өндіру және пайдалану мүмкіндіктері бар бірқатар әлеуметтік капитал операторлары тез пайда болды. Отандық зарядтау модульдерін өндірушілер тірек зарядтау қадаларын салу үшін өндіріс пен сату ауқымын кеңейтуді жалғастырды және олардың жан-жақты бәсекеге қабілеттілігі нығая түсті. .

Қазіргі уақытта өнімді қайталаудан және зарядтау модульдерін әзірлеуден кейін салалық бәсекелестік жеткілікті. Негізгі өнімдер жоғары кернеу және жоғары қуат тығыздығы бағытында дамып келеді, ал өнім нарығы кеңістігі кең. Өнеркәсіптегі кәсіпорындар негізінен өнімнің топологиясын, басқару алгоритмдерін үздіксіз жетілдіру, аппараттық және өндірістік жүйелерді оңтайландыру және т.

5. Электр зарядтау модульдерінің даму тенденциялары

Зарядтау модульдері үлкен нарық сұранысын тудыратындықтан, технология жоғары қуат тығыздығына, кең кернеу диапазонына және жоғары түрлендіру тиімділігіне қарай дамуын жалғастыруда.

1) Сұраныс негізіндегі саясатқа көшу

Жаңа энергетикалық көліктердің дамуын қолдау және ілгерілету үшін зарядтау қадаларының құрылысын негізінен үкімет ерте кезеңде басқарды және саясатты қолдау арқылы саланың дамуын эндогендік жүргізу моделіне қарай біртіндеп бағыттады. 2021 жылдан бастап жаңа энергетикалық көліктердің қарқынды дамуы тірек қондырғылары мен зарядтау қадаларының құрылысына үлкен талаптар қойды. Зарядтау қада өнеркәсібі саясатқа негізделген сұраныстан сұранысқа негізделген трансформацияны аяқтауда.

Жаңа энергетикалық көліктердің көбеюіне байланысты зарядтау қадаларының орналасу тығыздығын арттырумен қатар, зарядтау уақытын одан әрі қысқарту қажет. Тұрақты токты зарядтау қадаларының зарядтау жылдамдығы жоғарырақ және зарядтау уақыты қысқарады, олар электр көлігін пайдаланушылардың уақытша және төтенше зарядтау қажеттіліктеріне көбірек сәйкес келеді және электр көлігінің диапазонындағы алаңдаушылық пен зарядтау алаңдаушылық мәселелерін тиімді шеше алады. Сондықтан, соңғы жылдары жаңадан салынған зарядтау қадаларында, әсіресе қоғамдық зарядтау қадаларында тұрақты токпен жылдам зарядтаудың нарықтық ауқымы тез өсті және Қытайдың көптеген негізгі қалаларында негізгі үрдіске айналды.

Қорытындылай келе, бір жағынан, жаңа энергетикалық көліктердің саны артып келе жатқандықтан, зарядтау қадаларының тірек құрылысын үнемі жетілдіру қажет. Екінші жағынан, электр көлігін пайдаланушылар әдетте тұрақты токпен жылдам зарядтауға ұмтылады. Тұрақты токты зарядтау қадалары негізгі трендке айналды, ал зарядтау модульдері де сұранысқа ие болды. Тарту негізгі қозғаушы күш болып табылатын даму кезеңі.

(2) Жоғары қуат тығыздығы, кең кернеу диапазоны, жоғары түрлендіру тиімділігі

Жылдам зарядтау деп аталатын нәрсе жоғары зарядтау қуатын білдіреді. Сондықтан жылдам зарядтауға сұраныстың артуы жағдайында зарядтау модульдері жоғары қуат бағытында дамуын жалғастыруда. Зарядтау қадасының жоғары қуаты екі жолмен қол жеткізіледі. Олардың бірі қуат суперпозициясына жету үшін бірнеше зарядтау модульдерін параллель қосу; екіншісі - зарядтау модулінің жалғыз қуатын арттыру. Қуат тығыздығын арттыру, кеңістікті азайту және электр архитектурасының күрделілігін азайтудың техникалық қажеттіліктеріне негізделген бір зарядтау модулінің қуатын арттыру ұзақ мерзімді даму үрдісі болып табылады. менің елімнің зарядтау модульдері дамудың үш буынынан өтті, бірінші буыннан 7,5 кВт екінші буынға 15/20 кВтқа дейін және қазір екінші ұрпақтан үшінші буынға 30/40 кВт-қа түрлендіру кезеңінде. Жоғары қуатты зарядтау модульдері нарықтың негізгі ағымына айналды. Сонымен қатар, миниатюризацияның дизайн принципіне негізделген зарядтау модульдерінің қуат тығыздығы да қуат деңгейінің жоғарылауымен бір мезгілде өсті.

Тұрақты токты жылдам зарядтаудың жоғары қуат деңгейіне жетудің екі жолы бар: кернеуді арттыру және токты арттыру. Жоғары токты зарядтау шешімін алғаш рет Tesla қабылдады. Артықшылығы мынада: құрамдастарды оңтайландыру құны төменірек, бірақ жоғары ток жоғары жылу шығынын және жылуды таратуға жоғары талаптарды әкеледі, ал қалың сымдар ыңғайлылықты азайтады және аз дәрежеде көтермелейді. Жоғары вольтты шешім зарядтау модулінің максималды жұмыс кернеуін арттыру болып табылады. Қазіргі уақытта бұл автомобиль өндірушілері жиі қолданатын модель. Ол қуат тұтынуды азайту, батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту, салмақты азайту және орынды үнемдеудің артықшылықтарын ескере алады. Жоғары вольтты шешім электр көліктерін жылдам зарядтау қолданбаларын қолдау үшін жоғары вольтты платформамен жабдықтауды талап етеді. Қазіргі уақытта автомобиль компаниялары жиі қолданатын жылдам зарядтау шешімі 400 В жоғары вольтты платформа болып табылады. 800В кернеу платформасын зерттеу және қолдану арқылы зарядтау модулінің кернеу деңгейі одан әрі жақсарады.

Түрлендіру тиімділігін арттыру - зарядтау модульдері әрқашан көздейтін техникалық көрсеткіш. Түрлендіру тиімділігінің жоғарылауы зарядтау тиімділігінің жоғарылауы мен шығындардың азаюын білдіреді. Қазіргі уақытта зарядтау модульдерінің ең жоғары тиімділігі әдетте 95% ~ 96% құрайды. Болашақта үшінші буындағы қуат құрылғылары және зарядтау модульдерінің шығыс кернеуі 800В немесе тіпті 1000В-қа қарай жылжитын электронды компоненттердің дамуымен түрлендіру тиімділігі одан әрі жақсарады.

(3) Электр зарядтау модульдерінің мәні артады

Зарядтау модулі тұрақты ток зарядтау қадасының негізгі құрамдас бөлігі болып табылады, зарядтау қадасының аппараттық құнының шамамен 50% құрайды. Болашақта зарядтау тиімділігін арттыру негізінен зарядтау модульдерінің өнімділігін жақсартуға байланысты. Бір жағынан, параллель қосылған зарядтау модульдерінің көбірек болуы зарядтау модулінің мәнін тікелей арттырады; екінші жағынан, жалғыз зарядтау модулінің қуат деңгейі мен қуат тығыздығын жақсарту аппараттық схемалар мен басқару бағдарламалық құралының оңтайландырылған дизайнына, сондай-ақ негізгі компоненттер технологиясына байланысты. Жетістіктер, бұл зарядтау модулінің мәнін одан әрі арттыратын бүкіл зарядтау қадасының қуатын жақсартудың негізгі технологиялары.

6. Электр қуатын зарядтау модулі өнеркәсібіндегі техникалық кедергілер

Электрмен жабдықтау технологиясы - бұл схема топологиясы технологиясын, цифрлық технологияны, магниттік технологияны, құрамдас технологияны, жартылай өткізгіштер технологиясын және жылуды жобалау технологиясын біріктіретін пәнаралық пән. Бұл технологияны көп қажет ететін сала. Тұрақты ток зарядтау қадасының жүрегі ретінде зарядтау модулі зарядтау қадасының зарядтау тиімділігін, жұмыс тұрақтылығын, қауіпсіздігі мен сенімділігін тікелей анықтайды және оның маңыздылығы мен құндылығы ерекше. Өнім технологияны зерттеу мен әзірлеуден бастап терминалды қолдануға дейін ресурстар мен мамандардың үлкен инвестициясын талап етеді. Электрондық құрамдас бөліктер мен орналасуды қалай таңдау керек, бағдарламалық жасақтама алгоритмін жаңарту және қайталау, қолданба сценарийлерін дәл түсіну және жетілген сапаны бақылау және тестілеу платформасының мүмкіндіктері өнімнің сапасы мен тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Салаға жаңадан келгендер үшін қысқа мерзімде әртүрлі технологияларды, персоналды және қолданбалы сценарий деректерін жинақтау қиын және оларда жоғары техникалық кедергілер бар.