Тренд развоја индустрије нових модула за пуњење енергетских возила

1. Преглед развоја индустрије модула за пуњење

Модули за пуњење су језгро ДЦ пуњача за возила нове енергије. Како стопа продора и власништво над новим енергетским возилима у Кини и даље расте, потражња за гомилама за пуњење расте. Ново енергетско пуњење возила је подељено на АЦ споро пуњење и ДЦ брзо пуњење. ДЦ брзо пуњење има карактеристике високог напона, велике снаге и брзог пуњења. Како тржиште тежи ефикасности пуњења, тржишна скала гомила за брзо пуњење једносмерном струјом и модула за пуњење наставља да се шири. .

2. Технички ниво и карактеристике индустрије ЕВ модула за пуњење

Индустрија модула за пуњење нових енергетских возила тренутно има техничке карактеристике као што су велика снага једног модула, висока фреквенција, минијатуризација, висока ефикасност конверзије и широк распон напона.

Што се тиче снаге једног модула, нова индустрија модула за пуњење пуњења енергијом је доживела главни развој производа од 7,5кВ у 2014. години, константне струје 20А и 15кВ у 2015. години и константне снаге 25А и 15кВ у 2016. Тренутни модули за пуњење основних апликација су 20кВ и 30кВ. Решења са једним модулом и конверзија на 40кВ нова енергетска гомила за напајање. Једномодулна решења. Модули за пуњење велике снаге постали су тренд развоја тржишта у будућности.

Што се тиче излазног напона, Државна мрежа је издала верзију из 2017. године „Стандарди квалификације и верификације способности добављача опреме за пуњење електричних возила“ у којој се наводи да је опсег излазног напона ДЦ пуњача 200-750В, а константни напон напајања покрива најмање опсеге 400-500В и 600-750В. Због тога сви произвођачи модула углавном дизајнирају модуле за 200-750В и испуњавају константне захтеве за напајањем. Са повећањем домета електричних возила и потражњом корисника нових енергетских возила да смање време пуњења, индустрија је предложила архитектуру супер брзог пуњења од 800 В, а неке компаније су реализовале снабдевање ДЦ модула за пуњење пуњења са широким опсег излазног напона од 200-1000В. .

У погледу високе фреквенције и минијатуризације модула за пуњење, повећана је снага једномашинских модула нових енергетских пуњача, али се њихов обим не може пропорционално проширити. Због тога су повећање фреквенције пребацивања и интегрисање магнетних компоненти постали важна средства за повећање густине снаге.

Што се тиче ефикасности модула за пуњење, главне компаније у индустрији нових модула за пуњење пуњења на гомиле генерално имају максималну вршну ефикасност од 95%-96%. У будућности, развојем електронских компоненти као што су уређаји за напајање треће генерације и популаризацијом електричних возила са напоном од 800В или чак више. Са високонапонском платформом, очекује се да ће индустрија увести производе са максималном ефикасношћу од више од 98% .

Како се повећава густина снаге модула за пуњење, то такође доноси веће проблеме са расипањем топлоте. Што се тиче одвођења топлоте модула за пуњење, тренутни главни метод одвођења топлоте у индустрији је принудно хлађење ваздухом, а постоје и методе као што су затворени хладни ваздушни канали и водено хлађење. Ваздушно хлађење има предности ниске цене и једноставне структуре. Међутим, како се притисак одвођења топлоте даље повећава, недостаци ограниченог капацитета одвођења топлоте ваздушног хлађења и високе буке ће даље постати очигледни. Опремање модула за пуњење и линије пиштоља течним хлађењем постало је главно решење. технички правац.

3. Технолошки напредак убрзава развојне могућности продора нове енергетске индустрије

Последњих година, нова технологија енергетске индустрије наставила је да напредује и напредује, а повећање стопе пенетрације је промовисало континуирани развој индустрије модула за пуњење узводно. Значајно повећање густине енергије батерија решило је проблем недовољног домета крстарења нових енергетских возила, а примена модула за пуњење велике снаге је у великој мери скратила време пуњења, чиме је убрзан продор нових енергетских возила и конструкција носећих пуњача. . У будућности се очекује да ће интеграција и продубљивање примене технологија као што су оптичко складиштење и интеграција пуњења и интеграција В2Г мреже возила додатно убрзати продор нових енергетских индустрија и популаризацију потрошње.

4. Конкуренција у индустрији: Индустрија модула за пуњење је у потпуности конкурентна и простор на тржишту производа је велики.

Модул за пуњење је основна компонента ДЦ пуњача. Са повећањем стопе продора нових енергетских возила широм света, потрошачи су све забринутији за домет пуњења и погодност пуњења. Тржишна потражња за ДЦ пуњачима брзог пуњења је експлодирала, а домаће тржиште рада са пуњачима је порасло од У раним данима, Стате Грид је била главна снага у диверсификованом развоју. Бројни оператери друштвеног капитала са и производњом опреме за пуњење и оперативним способностима су се брзо појавили. Домаћи произвођачи модула за пуњење наставили су да проширују своју производњу и продајну скалу за изградњу носећих шипова за пуњење, а њихова свеобухватна конкурентност је наставила да јача. .

Тренутно, након година понављања производа и развоја модула за пуњење, конкуренција у индустрији је довољна. Главни производи се развијају у правцу високог напона и велике густине снаге, а тржишни простор производа је велики. Предузећа у индустрији углавном добијају већи тржишни удео и ниво профита континуираним побољшањем топологије производа, алгоритама управљања, оптимизацијом хардвера и производних система, итд.

5. Трендови развоја модула за пуњење ев

Како модули за пуњење уводе огромну потражњу на тржишту, технологија наставља да се развија ка високој густини снаге, широком опсегу напона и високој ефикасности конверзије.

1) Померање вођено политиком ка потражњи

Да би се подржао и промовисао развој нових енергетских возила, изградњу гомила за пуњење је углавном водила влада у раној фази и постепено је усмеравала развој индустрије ка ендогеном моделу вожње кроз подршку политике. Од 2021. године, брзи развој нових енергетских возила поставио је огромне захтеве за изградњу пратећих објеката и шипова за пуњење. Индустрија пуњења завршава трансформацију од политике вођене ка потражњи.

Суочени са све већим бројем нових енергетских возила, поред повећања густине распореда гомиле за пуњење, време пуњења мора се додатно скратити. Шипови за пуњење једносмерном струјом имају веће брзине пуњења и краће време пуњења, што је погодније за привремене и хитне потребе за пуњењем корисника електричних возила и могу ефикасно да реше проблеме анксиозности домета електричних возила и анксиозности при пуњењу. Због тога је последњих година тржишна скала брзог пуњења једносмерном струјом у новоизграђеним шиповима за пуњење, посебно у јавним пуњачима, брзо порасла и постала главни тренд у многим главним градовима у Кини.

Да сумирамо, с једне стране, како број нових енергетских возила наставља да расте, носећу конструкцију шипова за пуњење треба континуирано унапређивати. С друге стране, корисници електричних возила углавном траже ДЦ брзо пуњење. Шипови за пуњење једносмерном струјом постали су главни тренд, а модули за пуњење су такође ушли у потражњу. Фаза развоја у којој је повлачење главна покретачка снага.

(2) Велика густина снаге, широк опсег напона, висока ефикасност конверзије

Такозвано брзо пуњење значи велику снагу пуњења. Стога, под растућом потражњом за брзим пуњењем, модули за пуњење настављају да се развијају у правцу велике снаге. Велика снага гомиле за пуњење постиже се на два начина. Један је повезивање више модула за пуњење паралелно да би се постигла суперпозиција снаге; други је да се повећа појединачна снага модула за пуњење. На основу техничких потреба повећања густине снаге, смањења простора и смањења сложености електричне архитектуре, повећање снаге једног модула за пуњење је дугорочни тренд развоја. модули за пуњење у мојој земљи су прошли кроз три генерације развоја, од прве генерације 7,5кВ до друге генерације 15/20кВ, и сада су у периоду конверзије са друге генерације на трећу генерацију 30/40кВ. Модули за пуњење велике снаге постали су главни ток тржишта. Истовремено, на основу принципа дизајна минијатуризације, густина снаге модула за пуњење је такође порасла истовремено са повећањем нивоа снаге.

Постоје два пута за постизање вишег нивоа снаге ДЦ брзог пуњења: повећање напона и повећање струје. Решење за пуњење са високом струјом први је усвојио Тесла. Предност је што је цена оптимизације компоненти нижа, али ће велика струја донети веће губитке топлоте и високе захтеве за расипање топлоте, а дебље жице смањују погодност и промовишу у мањој мери. Високонапонско решење је повећање максималног радног напона модула за пуњење. Тренутно је модел који се често користи од стране произвођача аутомобила. Може узети у обзир предности смањења потрошње енергије, побољшања трајања батерије, смањења тежине и уштеде простора. Високонапонско решење захтева да електрична возила буду опремљена високонапонском платформом за подршку апликацијама за брзо пуњење. Тренутно, решење за брзо пуњење које обично користе аутомобилске компаније је високонапонска платформа од 400 В. Истраживањем и применом напонске платформе од 800В, ниво напона модула за пуњење ће бити додатно побољшан.

Побољшање ефикасности конверзије је технички показатељ који модули за пуњење увек теже. Побољшање ефикасности конверзије значи већу ефикасност пуњења и мање губитке. Тренутно, максимална вршна ефикасност модула за пуњење је генерално 95% ~ 96%. У будућности, са развојем електронских компоненти као што су уређаји за напајање треће генерације и излазни напон модула за пуњење који се креће ка 800В или чак 1000В, ефикасност конверзије ће бити додатно побољшана.

(3) Повећава се вредност модула за пуњење ев

Модул за пуњење је основна компонента гомиле за пуњење једносмерном струјом, која чини око 50% трошкова хардвера гомиле за пуњење. Побољшање ефикасности пуњења у будућности углавном зависи од побољшања перформанси модула за пуњење. С једне стране, више модула за пуњење повезаних паралелно ће директно повећати вредност модула за пуњење; са друге стране, побољшање нивоа снаге и густине снаге модула за једно пуњење зависи од оптимизованог дизајна хардверских кола и управљачког софтвера као и технологије кључних компоненти. Пробоји, то су кључне технологије за побољшање снаге читаве гомиле за пуњење, што ће додатно повећати вредност модула за пуњење.

6. Техничке баријере у индустрији ЕВ модула за пуњење

Технологија напајања је интердисциплинарни предмет који интегрише технологију топологије кола, дигиталну технологију, магнетну технологију, технологију компоненти, технологију полупроводника и технологију термичког пројектовања. То је технолошки интензивна индустрија. Као срце ДЦ гомиле за пуњење, модул за пуњење директно одређује ефикасност пуњења, радну стабилност, сигурност и поузданост гомиле за пуњење, а њен значај и вредност су изванредни. Производ захтева велико улагање ресурса и стручњака од технолошког истраживања и развоја до терминалне примене. Како одабрати електронске компоненте и распоред, надоградња софтверског алгоритма и итерација, тачно разумевање сценарија апликације и зрела контрола квалитета и могућности платформе за тестирање ће утицати на квалитет производа и стабилност имају директан утицај. Новим учесницима у индустрији је тешко да акумулирају различите технологије, особље и податке о сценаријима примене у кратком временском периоду, а имају и високе техничке баријере.