Trendi i mundësive për zhvillimin e industrisë së modulit të karikimit të automjeteve me energji të re

1. Pasqyrë e zhvillimit të industrisë së modulit të karikimit

Modulet e karikimit janë thelbi i shtyllave të karikimit DC për automjetet me energji të re. Ndërsa shkalla e depërtimit dhe pronësia e automjeteve të reja me energji në Kinë vazhdon të rritet, kërkesa për shtylla karikimi po rritet. Karikimi i automjeteve me energji të re ndahet në karikim të ngadalshëm AC dhe karikim të shpejtë DC. Karikimi i shpejtë DC ka karakteristikat e tensionit të lartë, fuqisë së lartë dhe karikimit të shpejtë. Ndërsa tregu ndjek efikasitetin e karikimit, shkalla e tregut të shtyllave të karikimit të shpejtë DC dhe moduleve të karikimit vazhdon të zgjerohet. .

2. Niveli teknik dhe karakteristikat e industrisë së modulit të karikimit ev

Industria e re e modulit të karikimit të karikimit të automjeteve me energji elektrike të grumbullit ev të karikuesit aktualisht ka karakteristika teknike si fuqia e lartë e një moduli të vetëm, frekuenca e lartë, miniaturizimi, efikasiteti i lartë i konvertimit dhe diapazoni i gjerë i tensionit.

Për sa i përket fuqisë së një moduli të vetëm, industria e re e modulit të karikimit të grumbullit të karikimit të energjisë ka përjetuar zhvillimin e produktit të zakonshëm prej 7,5 kW në 2014, rrymë konstante 20A dhe 15 kW në 2015 dhe fuqi konstante 25A dhe 15kW në 2016. Modulet aktuale të karikimit të aplikacionit të zakonshëm janë 20 kW dhe 30 kW. Zgjidhje me një modul dhe konvertim në 40 kW zgjidhje të reja të furnizimit me energji të grumbullit të karikimit të energjisë me një modul. Modulet e karikimit me fuqi të lartë janë bërë një trend i zhvillimit të tregut në të ardhmen.

Për sa i përket tensionit të daljes, Rrjeti Shtetëror lëshoi ​​versionin 2017 të "Standardeve të kualifikimit dhe verifikimit të aftësisë për furnizuesit e pajisjeve të karikimit të automjeteve elektrike" duke deklaruar se diapazoni i tensionit në dalje të karikuesve DC është 200-750 V, dhe tensioni konstant i fuqisë mbulon të paktën vargjet 400-500V dhe 600-750V. Prandaj, të gjithë prodhuesit e moduleve në përgjithësi projektojnë module për 200-750 V dhe plotësojnë kërkesat konstante të energjisë. Me rritjen e gamës së lundrimit të automjeteve elektrike dhe kërkesës së përdoruesve të automjeteve të reja me energji për të reduktuar kohën e karikimit, industria ka propozuar një arkitekturë të karikimit super të shpejtë 800V dhe disa kompani kanë realizuar furnizimin e moduleve të karikimit të grumbullit të karikimit DC me një gamë të gjerë diapazoni i tensionit të daljes 200-1000V. .

Për sa i përket frekuencës së lartë dhe miniaturizimit të moduleve të karikimit, fuqia e moduleve me një makinë të furnizimeve me energji të grumbullit të ri të karikimit të energjisë është rritur, por vëllimi i tij nuk mund të zgjerohet proporcionalisht. Prandaj, rritja e frekuencës së kalimit dhe integrimi i komponentëve magnetikë janë bërë mjete të rëndësishme për të rritur densitetin e fuqisë.

Për sa i përket efikasitetit të modulit të karikimit, kompanitë kryesore në industrinë e modulit të karikimit të grumbullit të ri të karikimit të energjisë përgjithësisht kanë një efikasitet maksimal prej 95%-96%. Në të ardhmen, me zhvillimin e komponentëve elektronikë si pajisjet e gjeneratës së tretë të energjisë dhe popullarizimin e automjeteve elektrike me 800 V ose edhe më të lartë Me një platformë të tensionit të lartë, industria pritet të sjellë produkte me efikasitet maksimal prej më shumë se 98%. .

Ndërsa densiteti i fuqisë së moduleve të karikimit rritet, sjell gjithashtu probleme më të mëdha të shpërndarjes së nxehtësisë. Për sa i përket shpërndarjes së nxehtësisë së moduleve të karikimit, metoda aktuale e shpërndarjes së nxehtësisë në industri është ftohja e detyruar e ajrit, dhe ka gjithashtu metoda të tilla si kanalet e mbyllura të ajrit të ftohtë dhe ftohja me ujë. Ftohja e ajrit ka avantazhet e kostos së ulët dhe strukturës së thjeshtë. Megjithatë, me rritjen e mëtejshme të presionit të shpërndarjes së nxehtësisë, do të bëhen më të dukshme disavantazhet e kapacitetit të kufizuar të shpërndarjes së nxehtësisë dhe zhurmës së lartë të ftohjes së ajrit. Pajisja e modulit të karikimit dhe linjës së armës me ftohje të lëngshme është bërë një zgjidhje kryesore. drejtim teknik.

3. Progresi teknologjik përshpejton mundësitë e zhvillimit të depërtimit në industrinë e re të energjisë

Vitet e fundit, teknologjia e re e industrisë së energjisë ka vazhduar të bëjë përparim dhe përparime, dhe rritja e shkallës së depërtimit ka promovuar zhvillimin e vazhdueshëm të industrisë së modulit të karikimit në rrjedhën e sipërme. Rritja e ndjeshme e densitetit të energjisë së baterisë ka zgjidhur problemin e gamës së pamjaftueshme të lundrimit të automjeteve me energji të re, dhe aplikimi i moduleve të karikimit me fuqi të lartë ka shkurtuar shumë kohën e karikimit, duke përshpejtuar kështu depërtimin e automjeteve me energji të re dhe ndërtimin e shtyllave mbështetëse të karikimit. . Në të ardhmen, integrimi dhe aplikimi i thelluar i teknologjive të tilla si ruajtja optike dhe integrimi i karikimit dhe integrimi i rrjetit të automjeteve V2G pritet të përshpejtojë më tej depërtimin e industrive të reja të energjisë dhe popullarizimin e konsumit.

4. Peizazhi i konkurrencës në industri: Industria e modulit të tarifimit është plotësisht konkurruese dhe hapësira e tregut të produkteve është e madhe.

Moduli i karikimit është komponenti kryesor i shtyllave të karikimit DC. Me rritjen e shkallës së depërtimit të automjeteve me energji të re në mbarë botën, konsumatorët janë gjithnjë e më të shqetësuar për diapazonin e karikimit dhe komoditetin e karikimit. Kërkesa e tregut për shtyllat e karikimit të shpejtë DC ka shpërthyer dhe tregu vendas i funksionimit të grumbullit të karikimit është rritur që në ditët e para, Rrjeti Shtetëror ishte forca kryesore në zhvillimin e larmishëm. Një numër i operatorëve të kapitalit social me aftësi prodhuese dhe operimi të pajisjeve të grumbullimit të karikimit u shfaqën me shpejtësi. Prodhuesit vendas të moduleve të karikimit vazhduan të zgjerojnë shkallën e prodhimit dhe shitjes për ndërtimin e shtyllave mbështetëse të karikimit dhe konkurrenca e tyre gjithëpërfshirëse vazhdoi të forcohej. .

Aktualisht, pas viteve të përsëritjes së produktit dhe zhvillimit të moduleve të karikimit, konkurrenca e industrisë është e mjaftueshme. Produktet kryesore po zhvillohen në drejtim të tensionit të lartë dhe densitetit të lartë të energjisë, dhe hapësira e tregut të produkteve është e madhe. Ndërmarrjet në industri kryesisht marrin pjesë më të larta të tregut dhe nivele fitimi duke përmirësuar vazhdimisht topologjinë e produktit, algoritmet e kontrollit, duke optimizuar sistemet e pajisjeve dhe prodhimit, etj.

5. Tendencat e zhvillimit të moduleve të karikimit ev

Ndërsa modulet e karikimit sjellin kërkesa të mëdha në treg, teknologjia vazhdon të zhvillohet drejt densitetit të lartë të energjisë, gamës së gjerë të tensionit dhe efikasitetit të lartë të konvertimit.

1) Zhvendosja e drejtuar nga politika drejt kërkesës

Për të mbështetur dhe promovuar zhvillimin e automjeteve të reja me energji, ndërtimi i shtyllave të karikimit u drejtua kryesisht nga qeveria në fazën e hershme dhe gradualisht e orientoi zhvillimin e industrisë drejt një modeli endogjen drejtimi përmes mbështetjes së politikave. Që nga viti 2021, zhvillimi i shpejtë i automjeteve me energji të reja ka vendosur kërkesa të mëdha për ndërtimin e objekteve mbështetëse dhe shtyllave të karikimit. Industria e grumbullimit të tarifave po përfundon transformimin nga politika e drejtuar në atë të kërkesës.

Përballë rritjes së numrit të automjeteve me energji të re, përveç rritjes së densitetit të paraqitjes së grumbullit të karikimit, koha e karikimit duhet të shkurtohet më tej. Gypat e karikimit DC kanë shpejtësi më të shpejta karikimi dhe kohë më të shkurtra karikimi, të cilat janë më të përshtatshme për nevojat e karikimit të përkohshëm dhe urgjent të përdoruesve të automjeteve elektrike, dhe mund të zgjidhin në mënyrë efektive problemet e ankthit të diapazonit të automjeteve elektrike dhe ankthit të karikimit. Prandaj, vitet e fundit, shkalla e tregut të karikimit të shpejtë DC në shtyllat e karikimit të sapondërtuara, veçanërisht shtyllat e ngarkimit publik, është rritur me shpejtësi dhe është bërë një prirje kryesore në shumë qytete kryesore në Kinë.

Për ta përmbledhur, nga njëra anë, ndërsa numri i automjeteve me energji të reja vazhdon të rritet, ndërtimi mbështetës i shtyllave të karikimit duhet të përmirësohet vazhdimisht. Nga ana tjetër, përdoruesit e automjeteve elektrike në përgjithësi ndjekin karikimin e shpejtë DC. Gypat e karikimit DC janë bërë trendi kryesor dhe modulet e karikimit kanë hyrë gjithashtu në kërkesë. Një fazë zhvillimi në të cilën tërheqja është forca kryesore lëvizëse.

(2) Dendësia e lartë e fuqisë, diapazoni i gjerë i tensionit, efikasiteti i lartë i konvertimit

E ashtuquajtura karikim i shpejtë nënkupton fuqi të lartë karikimi. Prandaj, nën kërkesën në rritje për karikim të shpejtë, modulet e karikimit vazhdojnë të zhvillohen në drejtim të fuqisë së lartë. Fuqia e lartë e grumbullit të karikimit arrihet në dy mënyra. Njëra është të lidhni paralelisht module të shumta karikimi për të arritur mbivendosjen e fuqisë; tjetra është rritja e fuqisë së vetme të modulit të karikimit. Bazuar në nevojat teknike për rritjen e densitetit të fuqisë, zvogëlimin e hapësirës dhe reduktimin e kompleksitetit të arkitekturës elektrike, rritja e fuqisë së një moduli të vetëm karikimi është një tendencë zhvillimi afatgjatë. Modulet e karikimit të vendit tim kanë kaluar në tre gjenerata zhvillimi, nga gjenerata e parë 7.5kW në gjeneratën e dytë 15/20kW dhe tani janë në periudhën e konvertimit nga gjenerata e dytë në gjeneratën e tretë 30/40kW. Modulet e karikimit me fuqi të lartë janë bërë rryma kryesore e tregut. Në të njëjtën kohë, bazuar në parimin e projektimit të miniaturizimit, densiteti i fuqisë së moduleve të karikimit është rritur gjithashtu njëkohësisht me rritjen e nivelit të fuqisë.

Ka dy rrugë për të arritur një nivel më të lartë të fuqisë së ngarkimit të shpejtë DC: rritja e tensionit dhe rritja e rrymës. Zgjidhja e karikimit me rrymë të lartë u miratua për herë të parë nga Tesla. Avantazhi është se kostoja e optimizimit të komponentëve është më e ulët, por rryma e lartë do të sjellë humbje më të larta të nxehtësisë dhe kërkesa të larta për shpërndarjen e nxehtësisë, dhe telat më të trashë reduktojnë komoditetin dhe promovojnë në një masë më të vogël. Zgjidhja e tensionit të lartë është rritja e tensionit maksimal të funksionimit të modulit të karikimit. Aktualisht është një model i përdorur zakonisht nga prodhuesit e makinave. Mund të marrë parasysh avantazhet e reduktimit të konsumit të energjisë, përmirësimit të jetëgjatësisë së baterisë, uljes së peshës dhe kursimit të hapësirës. Zgjidhja e tensionit të lartë kërkon që automjetet elektrike të pajisen me një platformë të tensionit të lartë për të mbështetur aplikacionet e karikimit të shpejtë. Aktualisht, zgjidhja e karikimit të shpejtë që përdoret zakonisht nga kompanitë e makinave është platforma e tensionit të lartë 400V. Me hulumtimin dhe aplikimin e platformës së tensionit 800V, niveli i tensionit të modulit të karikimit do të përmirësohet më tej.

Përmirësimi i efikasitetit të konvertimit është një tregues teknik që ndjekin gjithmonë modulet e karikimit. Përmirësimi i efikasitetit të konvertimit do të thotë efikasitet më i lartë i tarifimit dhe humbje më të ulëta. Aktualisht, efikasiteti maksimal maksimal i moduleve të karikimit është përgjithësisht 95% ~ 96%. Në të ardhmen, me zhvillimin e komponentëve elektronikë si pajisjet e gjeneratës së tretë të energjisë dhe tensionin e daljes së moduleve të karikimit që lëviz drejt 800 V apo edhe 1000 V, efikasiteti i konvertimit do të përmirësohet më tej.

(3) Vlera e moduleve të karikimit ev rritet

Moduli i karikimit është komponenti kryesor i grumbullit të karikimit DC, që përbën rreth 50% të kostos së harduerit të grumbullit të karikimit. Përmirësimi i efikasitetit të karikimit në të ardhmen varet kryesisht nga përmirësimi i performancës së moduleve të karikimit. Nga njëra anë, më shumë module karikimi të lidhura paralelisht do të rrisin drejtpërdrejt vlerën e modulit të karikimit; nga ana tjetër, përmirësimi i nivelit të fuqisë dhe densitetit të fuqisë së modulit të vetëm të karikimit varet nga dizajni i optimizuar i qarqeve harduerike dhe softuerit të kontrollit, si dhe nga teknologjia e komponentëve kryesorë. Përparime, këto janë teknologjitë kryesore për përmirësimin e fuqisë së të gjithë grumbullit të karikimit, gjë që do të rrisë më tej vlerën e modulit të karikimit.

6. Barrierat teknike në industrinë e modulit të karikimit të energjisë ev

Teknologjia e furnizimit me energji elektrike është një lëndë ndërdisiplinore që integron teknologjinë e topologjisë së qarkut, teknologjinë dixhitale, teknologjinë magnetike, teknologjinë e komponentëve, teknologjinë e gjysmëpërçuesve dhe teknologjinë e projektimit termik. Është një industri me teknologji intensive. Si zemra e grumbullit të karikimit DC, moduli i karikimit përcakton drejtpërdrejt efikasitetin e karikimit, stabilitetin operacional, sigurinë dhe besueshmërinë e grumbullit të karikimit, dhe rëndësia dhe vlera e tij janë të jashtëzakonshme. Një produkt kërkon një investim të madh burimesh dhe profesionistësh nga kërkimi dhe zhvillimi i teknologjisë deri tek aplikimi i terminalit. Mënyra e zgjedhjes së komponentëve dhe paraqitjes elektronike, përmirësimi dhe përsëritja e algoritmit të softuerit, zotërimi i saktë i skenarëve të aplikacionit dhe kontrolli i cilësisë së pjekur dhe aftësitë e platformës së testimit do të ndikojnë që cilësia dhe stabiliteti i produktit të kenë një ndikim të drejtpërdrejtë. Është e vështirë për hyrjet e reja në industri të grumbullojnë teknologji të ndryshme, personel dhe të dhëna të skenarëve të aplikimit në një periudhë të shkurtër kohore dhe kanë barriera të larta teknike.