Yeni enerji araç şarj modülü endüstrisi geliştirme fırsatı trendi

1. Şarj modülü endüstrisinin gelişimine genel bakış

Şarj modülleri, yeni enerji araçlarına yönelik DC şarj yığınlarının temelini oluşturur. Çin'de yeni enerji araçlarının penetrasyon oranı ve sahipliği artmaya devam ettikçe, yığınların şarj edilmesine olan talep de artıyor. Yeni enerjili araç şarjı, AC yavaş şarj ve DC hızlı şarj olarak ikiye ayrılıyor. DC hızlı şarj, yüksek voltaj, yüksek güç ve hızlı şarj özelliklerine sahiptir. Piyasa şarj verimliliği peşinde koşarken, DC hızlı şarj yığınlarının ve şarj modüllerinin pazar ölçeği genişlemeye devam ediyor. .

2. Elektrikli araç şarj modülü endüstrisinin teknik düzeyi ve özellikleri

Yeni enerji araç şarj kazık ev şarj modülü endüstrisi şu anda tek modül yüksek güç, yüksek frekans, minyatürleştirme, yüksek dönüşüm verimliliği ve geniş voltaj aralığı gibi teknik özelliklere sahiptir.

Tek modül gücü açısından, yeni enerji şarj yığın şarj modülü endüstrisi, 2014'te 7,5kW, 2015'te sabit akım 20A ve 15kW ve 2016'da 25A ve 15kW sabit güç ana ürün gelişimini deneyimledi. Mevcut ana uygulama şarj modülleri 20kW ve 30kW’tır. Tek modüllü çözümler ve 40kW'lık yeni enerji şarjlı kazık güç kaynağına dönüşüm tek modüllü çözümler. Yüksek güçlü şarj modülleri gelecekte bir pazar geliştirme trendi haline geldi.

Çıkış voltajı açısından Devlet Şebekesi, DC şarj cihazlarının çıkış voltajı aralığının 200-750V olduğunu ve sabit güç voltajının en az 400-500V ve 600-750V aralıkları. Bu nedenle tüm modül üreticileri genellikle modülleri 200-750V'a göre tasarlar ve sabit güç gereksinimlerini karşılar. Elektrikli araçların seyir menzilindeki artış ve yeni enerjili araç kullanıcılarının şarj süresini kısaltma talebiyle birlikte endüstri 800V süper hızlı şarj mimarisi önerdi ve bazı şirketler geniş kapsamlı DC şarj yığın şarj modüllerinin tedarikini gerçekleştirdi. 200-1000V çıkış voltajı aralığı. .

Şarj modüllerinin yüksek frekansı ve minyatürleştirilmesi açısından, yeni enerji şarj yığını güç kaynaklarının tek makineli modüllerinin gücü arttı, ancak hacmi orantılı olarak genişletilemiyor. Bu nedenle, anahtarlama frekansının arttırılması ve manyetik bileşenlerin entegre edilmesi, güç yoğunluğunu arttırmanın önemli yolları haline gelmiştir.

Şarj modülü verimliliği açısından, yeni enerji şarj yığın şarj modülü endüstrisindeki büyük şirketler genellikle %95-%96 arasında maksimum maksimum verimliliğe sahiptir. Gelecekte, üçüncü nesil güç cihazları gibi elektronik bileşenlerin geliştirilmesi ve 800V veya daha yüksek gerilime sahip elektrikli araçların yaygınlaşmasıyla birlikte, yüksek gerilim platformuyla sektörün %98'in üzerinde tepe verimliliğe sahip ürünleri piyasaya sürmesi bekleniyor. .

Şarj modüllerinin güç yoğunluğu arttıkça, daha büyük ısı yayılımı sorunları da beraberinde gelir. Şarj modüllerinin ısı dağıtımı açısından, sektördeki mevcut ana ısı dağıtım yöntemi basınçlı hava soğutmasıdır ve ayrıca kapalı soğuk hava kanalları ve su soğutma gibi yöntemler de mevcuttur. Hava soğutma, düşük maliyet ve basit yapı avantajlarına sahiptir. Ancak ısı dağıtma basıncı daha da arttıkça, hava soğutmanın sınırlı ısı dağıtma kapasitesi ve yüksek gürültü gibi dezavantajları daha da belirgin hale gelecektir. Şarj modülünü ve tabanca hattını sıvı soğutmayla donatmak önemli bir çözüm haline geldi. teknik yön.

3. Teknolojik ilerleme, yeni enerji endüstrisine girişin gelişme fırsatlarını hızlandırır

Son yıllarda, yeni enerji endüstrisi teknolojisi ilerleme ve atılımlar kaydetmeye devam etti ve penetrasyon oranındaki artış, yukarı yönlü şarj modülü endüstrisinin sürekli gelişimini destekledi. Batarya enerji yoğunluğundaki önemli artış, yeni enerji araçlarının yetersiz seyir menzili sorununu çözdü ve yüksek güçlü şarj modüllerinin uygulanması, şarj süresini büyük ölçüde kısalttı, böylece yeni enerji araçlarının yaygınlaşması ve destekleyici şarj yığınlarının inşası hızlandı. . Gelecekte, optik depolama ve şarj entegrasyonu ile V2G araç ağı entegrasyonu gibi teknolojilerin entegrasyonu ve derinleştirilmesinin, yeni enerji endüstrilerinin nüfuzunu ve tüketimin yaygınlaşmasını daha da hızlandırması bekleniyor.

4. Endüstri rekabet ortamı: Şarj modülü endüstrisi tamamen rekabetçidir ve ürün pazar alanı geniştir.

Şarj modülü, DC şarj yığınlarının temel bileşenidir. Yeni enerjili araçların dünya genelinde yaygınlaşma oranının artmasıyla birlikte tüketiciler, şarj menzili ve şarj kolaylığı konusunda giderek daha fazla endişe duyuyor. DC hızlı şarj şarj yığınlarına yönelik pazar talebinde patlama yaşandı ve yurt içi şarj yığını operasyon pazarı da büyüdü. İlk günlerde Devlet Şebekesi, çeşitlendirilmiş geliştirmede ana güçtü. Hem şarj kazık ekipmanı imalat hem de işletme yeteneklerine sahip bir dizi sosyal sermaye operatörü hızla ortaya çıktı. Yerli şarj modülü üreticileri, destekleyici şarj yığınlarının inşası için üretim ve satış ölçeklerini genişletmeye devam etti ve kapsamlı rekabet güçleri güçlenmeye devam etti. .

Yıllar süren ürün yenilemeleri ve şarj modüllerinin geliştirilmesinden sonra şu anda endüstrideki rekabet yeterlidir. Ana akım ürünler yüksek voltaj ve yüksek güç yoğunluğu yönünde gelişiyor ve ürün pazar alanı geniş. Sektördeki işletmeler çoğunlukla ürün topolojisini, kontrol algoritmalarını, donanım ve üretim sistemlerini optimize ederek vb. sürekli iyileştirerek daha yüksek pazar payı ve kar seviyeleri elde ederler.

5. Elektrikli şarj modüllerinin gelişim eğilimleri

Şarj modülleri büyük pazar talebini başlatırken teknoloji, yüksek güç yoğunluğuna, geniş voltaj aralığına ve yüksek dönüşüm verimliliğine doğru gelişmeye devam ediyor.

1) Talep odaklıya politika odaklı geçiş

Yeni enerji araçlarının geliştirilmesini desteklemek ve teşvik etmek amacıyla, şarj yığınlarının inşası ilk aşamada esas olarak hükümet tarafından yürütüldü ve kademeli olarak politika desteği yoluyla endüstrinin gelişimini içsel bir sürüş modeline doğru yönlendirdi. 2021'den bu yana, yeni enerji araçlarının hızlı gelişimi, destek tesislerinin ve şarj yığınlarının inşası konusunda büyük talepler doğurdu. Yük yığını endüstrisi politika güdümlüden talep güdümlüye dönüşümü tamamlıyor.

Yeni enerji araçlarının sayısının artmasıyla karşı karşıya kalan şarj yığını yerleşimindeki yoğunluğun artmasının yanı sıra şarj süresinin de kısaltılması gerekiyor. DC şarj yığınları, elektrikli araç kullanıcılarının geçici ve acil şarj ihtiyaçlarına daha uygun olan, daha hızlı şarj hızlarına ve daha kısa şarj sürelerine sahip olup, elektrikli araç menzil kaygısı ve şarj kaygısı sorunlarını etkili bir şekilde çözebilmektedir. Bu nedenle, son yıllarda yeni inşa edilen şarj yığınlarında, özellikle de halka açık şarj yığınlarında DC hızlı şarjın pazar ölçeği hızla büyüdü ve Çin'deki birçok merkez şehirde ana akım haline geldi.

Özetlemek gerekirse, bir yandan yeni enerji araçlarının sayısı artmaya devam ederken, şarj yığınlarının destekleyici yapısının da sürekli olarak iyileştirilmesi gerekiyor. Öte yandan elektrikli araç kullanıcıları genellikle DC hızlı şarjı tercih ediyor. DC şarj yığınları ana akım haline geldi ve şarj modülleri de talep görmeye başladı. Çekmenin ana itici güç olduğu bir gelişim aşaması.

(2) Yüksek güç yoğunluğu, geniş voltaj aralığı, yüksek dönüşüm verimliliği

Hızlı şarj olarak adlandırılan şey, yüksek şarj gücü anlamına geliyor. Bu nedenle hızlı şarja olan talebin artmasıyla birlikte şarj modülleri de yüksek güç yönünde gelişmeye devam ediyor. Şarj yığınının yüksek gücüne iki şekilde ulaşılır. Bunlardan biri, güç süperpozisyonunu elde etmek için birden fazla şarj modülünü paralel bağlamaktır; diğeri ise şarj modülünün tekli gücünü arttırmaktır. Güç yoğunluğunun arttırılması, alanın azaltılması ve elektrik mimarisinin karmaşıklığının azaltılması gibi teknik ihtiyaçlara dayanarak, tek bir şarj modülünün gücünün arttırılması uzun vadeli bir gelişme eğilimidir. ülkemin şarj modülleri, birinci nesil 7,5kW'tan ikinci nesil 15/20kW'a kadar üç nesil gelişim sürecinden geçti ve şu anda ikinci nesilden üçüncü nesil 30/40kW'a geçiş sürecinde. Yüksek güçlü şarj modülleri pazarın ana akımı haline geldi. Aynı zamanda minyatürleştirme tasarım prensibine dayanarak, güç seviyesinin artmasıyla eş zamanlı olarak şarj modüllerinin güç yoğunluğu da arttı.

Daha yüksek güç seviyesi DC hızlı şarjı elde etmenin iki yolu vardır: voltajı arttırmak ve akımı arttırmak. Yüksek akım şarj çözümü ilk olarak Tesla tarafından benimsendi. Bunun avantajı, bileşen optimizasyonunun maliyetinin daha düşük olmasıdır, ancak yüksek akım, daha yüksek ısı kaybı ve yüksek ısı dağıtımı gereksinimlerine yol açacak ve daha kalın kablolar rahatlığı azaltacak ve daha az teşvik edecektir. Yüksek voltaj çözümü, şarj modülünün maksimum çalışma voltajını arttırmaktır. Şu anda otomobil üreticileri tarafından yaygın olarak kullanılan bir modeldir. Enerji tüketimini azaltma, pil ömrünü uzatma, ağırlığı azaltma ve yerden tasarruf etme avantajlarını hesaba katabilir. Yüksek voltaj çözümü, elektrikli araçların hızlı şarj uygulamalarını desteklemek için yüksek voltajlı bir platformla donatılmasını gerektiriyor. Şu anda otomobil firmalarının yaygın olarak kullandığı hızlı şarj çözümü 400V yüksek gerilim platformudur. 800V voltaj platformunun araştırılması ve uygulanmasıyla şarj modülünün voltaj seviyesi daha da iyileştirilecektir.

Dönüşüm verimliliğinin artması, şarj modüllerinin her zaman takip ettiği teknik bir göstergedir. Dönüşüm verimliliğinin iyileştirilmesi, daha yüksek şarj verimliliği ve daha düşük kayıplar anlamına gelir. Şu anda şarj modüllerinin maksimum tepe verimliliği genellikle %95~%96'dır. Gelecekte, üçüncü nesil güç cihazları gibi elektronik bileşenlerin geliştirilmesi ve şarj modüllerinin çıkış voltajının 800V hatta 1000V'a doğru hareket etmesiyle dönüşüm verimliliği daha da artacaktır.

(3) Elektrikli araç şarj modüllerinin değeri artar

Şarj modülü, DC şarj yığınının temel bileşenidir ve şarj yığınının donanım maliyetinin yaklaşık %50'sini oluşturur. Gelecekte şarj verimliliğinin iyileştirilmesi esas olarak şarj modüllerinin performansının iyileştirilmesine bağlıdır. Bir yandan daha fazla şarj modülünün paralel bağlanması doğrudan şarj modülünün değerini artıracak; Öte yandan, tek şarj modülünün güç seviyesinin ve güç yoğunluğunun iyileştirilmesi, donanım devrelerinin ve kontrol yazılımının optimize edilmiş tasarımının yanı sıra temel bileşenlerin teknolojisine de bağlıdır. Çığır açan buluşlar, tüm şarj yığınının gücünü artıran ve şarj modülünün değerini daha da artıracak temel teknolojilerdir.

6. Ev güç şarj modülü endüstrisindeki teknik engeller

Güç kaynağı teknolojisi, devre topolojisi teknolojisini, dijital teknolojiyi, manyetik teknolojiyi, bileşen teknolojisini, yarı iletken teknolojisini ve termal tasarım teknolojisini birleştiren disiplinlerarası bir konudur. Teknoloji yoğun bir sektördür. DC şarj yığınının kalbi olan şarj modülü, şarj yığınının şarj verimliliğini, operasyonel stabilitesini, güvenliğini ve güvenilirliğini doğrudan belirler ve önemi ve değeri olağanüstüdür. Bir ürün, teknoloji araştırma ve geliştirmesinden terminal uygulamasına kadar büyük miktarda kaynak ve profesyonel yatırımı gerektirir. Elektronik bileşenlerin ve düzenin nasıl seçileceği, yazılım algoritmasının yükseltilmesi ve yinelenmesi, uygulama senaryolarının doğru şekilde kavranması ve olgun kalite kontrol ve test platformu özelliklerinin tümü, Ürün kalitesini ve istikrarını doğrudan etkileyecektir. Sektöre yeni girenlerin çeşitli teknoloji, personel ve uygulama senaryosu verilerini kısa sürede biriktirmeleri zor olup teknik engelleri yüksektir.