มอเตอร์: สายแบน + การระบายความร้อนด้วยน้ำมันเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานและประสิทธิภาพของมอเตอร์

ภายใต้สถาปัตยกรรม 400V แบบดั้งเดิม แม่เหล็กถาวรมอเตอร์มีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนและเกิดการสลายแม่เหล็กภายใต้สภาวะกระแสไฟสูงและความเร็วสูง ทำให้ยากต่อการปรับปรุงกำลังมอเตอร์โดยรวม สิ่งนี้ทำให้สถาปัตยกรรม 800V มีโอกาสเพิ่มกำลังมอเตอร์ภายใต้ความเข้มกระแสไฟเท่ากัน ภายใต้สถาปัตยกรรม 800Vมอเตอร์เผชิญกับข้อกำหนดหลักสองประการ: การป้องกันการกัดกร่อนของตลับลูกปืนและประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ดีขึ้น

แนวโน้มเส้นทางเทคโนโลยี:

เส้นทางกระบวนการพันมอเตอร์: ลวดแบน มอเตอร์ลวดแบนหมายถึงมอเตอร์ซึ่งใช้สเตเตอร์แบบขดลวดหุ้มทองแดงแบน (โดยเฉพาะมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร) เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ลวดกลมแล้ว มอเตอร์ลวดแบนมีข้อดี เช่น ขนาดเล็ก อัตราการเติมช่องสูง ความหนาแน่นของพลังงานสูง ประสิทธิภาพ NVH ที่ดี และประสิทธิภาพการนำความร้อนและการกระจายความร้อนที่ดีกว่า สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพด้านน้ำหนักเบา ความหนาแน่นของพลังงานสูง และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพอื่นๆ ภายใต้แพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าสูงได้ดีกว่า ในขณะเดียวกัน ยังสามารถบรรเทาปัญหาการกัดกร่อนของตลับลูกปืนที่เกิดจากการพังทลายของฟิล์มน้ำมันและการเกิดกระแสเพลาเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพลาสูง

1. แนวโน้มเทคโนโลยีระบายความร้อนมอเตอร์: การระบายความร้อนด้วยน้ำมัน การระบายความร้อนด้วยน้ำมันช่วยแก้ไขข้อเสียของเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยน้ำโดยลดปริมาณมอเตอร์และเพิ่มกำลัง ข้อดีของการระบายความร้อนด้วยน้ำมันคือ น้ำมันมีคุณสมบัติไม่นำไฟฟ้าและไม่เป็นแม่เหล็ก มีประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนที่ดีกว่า และสามารถสัมผัสกับส่วนประกอบภายในของมอเตอร์ได้โดยตรง ภายใต้เงื่อนไขการทำงานเดียวกัน อุณหภูมิภายในของน้ำมันที่ระบายความร้อนด้วยน้ำมันมอเตอร์ต่ำกว่าระบบระบายความร้อนด้วยน้ำประมาณ 15%มอเตอร์ทำให้มอเตอร์สามารถระบายความร้อนได้ดีขึ้น

การควบคุมไฟฟ้า: โซลูชันทางเลือก SiC แสดงให้เห็นข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ

ปรับปรุงประสิทธิภาพ ลดการใช้พลังงาน และลดปริมาณ ด้วยความก้าวหน้าของแพลตฟอร์มการทำงานแรงดันสูง 800V สำหรับแบตเตอรี่ จึงมีการกำหนดข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับไดรฟ์ไฟฟ้าและการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

ตามข้อมูลจาก Fodie Power อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์มีข้อดีดังต่อไปนี้ในการใช้งานผลิตภัณฑ์ตัวควบคุมมอเตอร์: 

1. สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของโหลดต่ำในระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ เพิ่มระยะการเดินทางของยานพาหนะได้ 5-10%

2. เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของตัวควบคุมจาก 18kw/L เป็น 45kw/L ซึ่งเอื้อต่อการทำให้มีขนาดเล็กลง

3. เพิ่มประสิทธิภาพของโซนที่มีประสิทธิภาพคิดเป็น 85% ขึ้น 6% และเพิ่มประสิทธิภาพของโซนโหลดปานกลางและต่ำขึ้น 10%

4. ปริมาตรของต้นแบบการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ซิลิกอนคาร์ไบด์ลดลง 40% ซึ่งสามารถปรับปรุงการใช้พื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยในแนวโน้มการพัฒนาของการย่อส่วน

การคำนวณพื้นที่ควบคุมไฟฟ้า: ขนาดตลาดอาจถึง 2.5 พันล้านหยวน

CAGR สามปี 189.9%

สำหรับการคำนวณเชิงพื้นที่ของตัวควบคุมมอเตอร์ภายใต้โมเดลรถยนต์ 800V เราถือว่า:

1. รถยนต์พลังงานใหม่ภายใต้แพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าสูงจะติดตั้งด้วยชุดควบคุมมอเตอร์หรือชุดขับเคลื่อนไฟฟ้า

2. มูลค่าของรถยนต์หนึ่งคัน: จากรายได้/ยอดขายของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่ประกาศในรายงานประจำปี 2021 ของ Intel มูลค่าคือ 1,141.29 หยวน/ชุด เมื่อพิจารณาว่าการแพร่หลายและการส่งเสริมอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ในด้านผลิตภัณฑ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของมูลค่าต่อหน่วยของผลิตภัณฑ์ เราคาดว่าราคาต่อหน่วยจะอยู่ที่ 1,145 หยวน/ชุดในปี 2022 และเพิ่มขึ้นทุกปี

ตามการคำนวณของเรา ในปี 2025 พื้นที่ตลาดในประเทศและทั่วโลกสำหรับตัวควบคุมไฟฟ้าบนแพลตฟอร์ม 800V จะอยู่ที่ 1,154 พันล้านหยวนและ 2,486 พันล้านหยวนตามลำดับ อัตราเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) สำหรับปี 22-25 จะอยู่ที่ 172.02% และ 189.98%

แหล่งจ่ายไฟรถยนต์: แอปพลิเคชั่นอุปกรณ์ SiC รองรับการพัฒนา 800V

ในแง่ของการปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์: เมื่อเปรียบเทียบกับหลอด MOS ซิลิคอนแบบดั้งเดิม หลอด MOS ซิลิคอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ความต้านทานการนำไฟฟ้าต่ำ ความต้านทานแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า ลักษณะความถี่สูงที่ดี ทนต่ออุณหภูมิสูง และความจุของจุดเชื่อมต่อที่ต่ำมาก เมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์แหล่งจ่ายไฟในยานพาหนะ (OBC) ที่ติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอน หลอด MOS ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถเพิ่มความถี่การสลับ ลดปริมาตร ลดน้ำหนัก ปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น ความถี่การสลับเพิ่มขึ้น 4-5 เท่า ลดปริมาตรลงประมาณ 2 เท่า ลดน้ำหนักลง 2 เท่า ความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้นจาก 2.1 เป็น 3.3 กิโลวัตต์ต่อลิตร ประสิทธิภาพดีขึ้น 3%+

การประยุกต์ใช้อุปกรณ์ SiC ช่วยให้ผลิตภัณฑ์พลังงานยานยนต์สอดคล้องกับเทรนด์ต่างๆ เช่น ความหนาแน่นของพลังงานสูง ประสิทธิภาพการแปลงสูง และขนาดที่เล็กกะทัดรัด และปรับให้เข้ากับความต้องการในการชาร์จเร็วและการพัฒนาแพลตฟอร์ม 800V ได้ดีขึ้น การประยุกต์ใช้อุปกรณ์พลังงาน SiC ใน DC/DC ยังช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดันไฟฟ้าสูง การสูญเสียต่ำ และน้ำหนักเบาให้กับอุปกรณ์ได้อีกด้วย

ในแง่ของการสร้างการเติบโตของตลาด: เพื่อที่จะปรับตัวให้เข้ากับแท่นชาร์จด่วนแบบ DC 400V แบบดั้งเดิม ยานพาหนะที่ติดตั้งแพลตฟอร์มแรงดันไฟ 800V จะต้องติดตั้งตัวแปลง DC/DC เพิ่มเติมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟจาก 400V เป็น 800V สำหรับการชาร์จด่วน DC ของแบตเตอรี่พลังงาน ซึ่งจะเพิ่มความต้องการอุปกรณ์ DC/DC มากขึ้น ในเวลาเดียวกัน แพลตฟอร์มแรงดันไฟสูงยังส่งเสริมการอัปเกรดเครื่องชาร์จบนรถด้วย โดยนำส่วนเพิ่มเติมใหม่ๆ มาสู่ OBC แรงดันไฟสูง

การคำนวณพื้นที่จ่ายพลังงานของยานพาหนะ: มากกว่า 3 พันล้านหยวนในอวกาศใน 25 ปี เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า CAGR ใน 22-25 ปี

สำหรับการคำนวณเชิงพื้นที่ของผลิตภัณฑ์แหล่งจ่ายไฟยานยนต์ (ตัวแปลง DC/DC และเครื่องชาร์จยานยนต์ OBC) ภายใต้แบบจำลองยานยนต์ 800V เราถือว่า:

รถยนต์พลังงานใหม่จะติดตั้งตัวแปลง DC/DC ชุดหนึ่งและเครื่องชาร์จ OBC ในตัวหรือชุดผลิตภัณฑ์ที่รวมพลังงานในตัว

พื้นที่ตลาดของผลิตภัณฑ์พลังงานยานยนต์ = ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ × มูลค่ารถยนต์แต่ละคันของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

มูลค่าของรถยนต์หนึ่งคัน: อิงตามรายได้/ปริมาณการขายของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องในรายงานประจำปี 2021 ของ Xinrui Technology โดยในจำนวนนี้ ตัวแปลง DC/DC อยู่ที่ 1,589.68 หยวน/คัน ส่วน OBC บนรถอยู่ที่ 2,029.32 หยวน/คัน

ตามการคำนวณของเรา ภายใต้แพลตฟอร์ม 800V ในปี 2025 พื้นที่ตลาดในประเทศและทั่วโลกสำหรับตัวแปลง DC/DC จะมีมูลค่า 1.588 พันล้านหยวนและ 3.422 พันล้านหยวน ตามลำดับ โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 170.94% และ 188.83% ตั้งแต่ปี 2022 ถึงปี 2025 พื้นที่ตลาดในประเทศและทั่วโลกสำหรับ OBC ของเครื่องชาร์จบนเครื่องมีมูลค่า 2.027 พันล้านหยวนและ 4.369 พันล้านหยวน ตามลำดับ โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 170.94% และ 188.83% ตั้งแต่ปี 2022 ถึงปี 2025

รีเลย์: ราคาปริมาณเพิ่มขึ้นภายใต้แนวโน้มแรงดันไฟฟ้าสูง

รีเลย์ DC แรงดันสูงเป็นส่วนประกอบหลักของยานยนต์พลังงานใหม่ โดยยานยนต์หนึ่งคันใช้รีเลย์ 5-8 ตัว รีเลย์ DC แรงดันสูงเป็นวาล์วความปลอดภัยสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่ ซึ่งจะเข้าสู่สถานะเชื่อมต่อระหว่างการทำงานของยานยนต์ และสามารถแยกระบบกักเก็บพลังงานออกจากระบบไฟฟ้าในกรณีที่ยานยนต์ขัดข้อง ในปัจจุบัน ยานยนต์พลังงานใหม่จำเป็นต้องติดตั้งรีเลย์ DC แรงดันสูง 5-8 ตัว (รวมถึงรีเลย์หลัก 1-2 ตัวสำหรับการสลับฉุกเฉินของวงจรแรงดันสูงในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุหรือความผิดปกติของวงจร เครื่องชาร์จล่วงหน้า 1 ตัวเพื่อแบ่งภาระผลกระทบของรีเลย์หลัก เครื่องชาร์จด่วน 1-2 ตัวเพื่อแยกแรงดันไฟฟ้าสูงในกรณีที่วงจรผิดปกติอย่างกะทันหัน รีเลย์ชาร์จธรรมดา 1-2 ตัว และรีเลย์เครื่องเสริมระบบแรงดันไฟฟ้าสูง 1 ตัว)

การคำนวณพื้นที่รีเลย์: 3 พันล้านหยวนในอวกาศภายใน 25 ปี ด้วย CAGR เกิน 2 เท่าใน 22-25 ปี 

ในการคำนวณพื้นที่ของรีเลย์ภายใต้โมเดลรถยนต์ 800V เราถือว่า:

รถยนต์พลังงานใหม่แรงดันสูงจำเป็นต้องติดตั้งรีเลย์ 5-8 ตัว ดังนั้นเราจึงเลือกแบบเฉลี่ย โดยมีความต้องการรถยนต์หนึ่งคันที่ 6 ตัว

2. เมื่อพิจารณาถึงการเพิ่มขึ้นของมูลค่ารีเลย์ DC ต่อยานพาหนะอันเนื่องมาจากการส่งเสริมแพลตฟอร์มรีเลย์แรงดันสูงในอนาคต เรากำหนดราคาต่อหน่วยไว้ที่ 200 หยวนต่อหน่วยในปี 2022 และเพิ่มขึ้นทุกปี

ตามการคำนวณของเรา พื้นที่ตลาดสำหรับรีเลย์ DC แรงดันสูงบนแพลตฟอร์ม 800V ในปี 2025 มีมูลค่าเกือบ 3 พันล้านหยวน ด้วยอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 202.6%

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบาง: ตัวเลือกแรกในด้านพลังงานใหม่

ฟิล์มบางกลายเป็นทางเลือกที่ต้องการแทนอิเล็กโทรไลซิสในสาขาพลังงานใหม่ ส่วนประกอบหลักของระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของยานยนต์พลังงานใหม่คืออินเวอร์เตอร์ หากความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าบนบัสบาร์เกินช่วงที่อนุญาต จะทำให้ IGBT เสียหาย ดังนั้น จึงจำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุเพื่อปรับและกรองแรงดันไฟฟ้าขาออกของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า และดูดซับกระแสพัลส์แอมพลิจูดสูง ในสาขาอินเวอร์เตอร์ มักต้องใช้ตัวเก็บประจุที่มีความต้านทานแรงดันไฟกระชากสูง ปลอดภัยสูง อายุการใช้งานยาวนาน และทนต่ออุณหภูมิสูง ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบางสามารถตอบสนองความต้องการข้างต้นได้ดีกว่า ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการในสาขาพลังงานใหม่

การใช้ยานพาหนะเดี่ยวเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และความต้องการตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบางจะสูงกว่าอัตราการเติบโตของอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่มาก ความต้องการแพลตฟอร์มยานยนต์พลังงานใหม่แรงดันสูงเพิ่มขึ้น ในขณะที่ยานยนต์ไฟฟ้าระดับไฮเอนด์ที่ติดตั้งระบบชาร์จเร็วแรงดันสูงโดยทั่วไปจะต้องติดตั้งตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบาง 2-4 ตัว ผลิตภัณฑ์ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบางจะมีความต้องการมากกว่ายานยนต์พลังงานใหม่

ความต้องการตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบาง: การชาร์จเร็วแรงดันสูงนำมาซึ่งการเติบโตใหม่ โดยมี AGR 189.2% เป็นเวลา 22-25 ปี

สำหรับการคำนวณเชิงพื้นที่ของตัวเก็บประจุฟิล์มบางภายใต้แบบจำลองรถยนต์ 800V เราถือว่า:

1. ราคาของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบางจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่นรถและกำลังมอเตอร์ ยิ่งกำลังสูง ค่าก็จะยิ่งสูงขึ้น และราคาก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย โดยสมมติว่าราคาเฉลี่ยอยู่ที่ 300 หยวน

2. ความต้องการรถยนต์พลังงานใหม่ที่มีการชาร์จเร็วแรงดันสูงอยู่ที่ 2-4 หน่วยต่อหน่วย และเรากำหนดความต้องการโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 3 หน่วยต่อหน่วย

ตามการคำนวณของเรา พื้นที่ตัวเก็บประจุฟิล์มที่นำมาโดยโมเดลการชาร์จเร็ว 800V ในปี 2025 คือ 1.937 พันล้านหยวน โดยมี CAGR = 189.2%

ขั้วต่อแรงดันไฟฟ้าสูง: การปรับปรุงการใช้งานและประสิทธิภาพ

ขั้วต่อแรงดันไฟฟ้าสูงนั้นเปรียบเสมือนหลอดเลือดในร่างกายของมนุษย์ โดยทำหน้าที่ส่งพลังงานจากระบบแบตเตอรี่ไปยังระบบต่างๆ อย่างต่อเนื่อง

ในแง่ของปริมาณ ปัจจุบันสถาปัตยกรรมระบบยานพาหนะทั้งหมดยังคงใช้แรงดันไฟฟ้า 400V เป็นหลัก เพื่อตอบสนองความต้องการการชาร์จด่วน 800V จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า DC/DC จาก 800V เป็น 400V จึงทำให้จำนวนขั้วต่อเพิ่มขึ้น ดังนั้น ASP ของขั้วต่อแรงดันไฟฟ้าสูงของยานพาหนะพลังงานใหม่ภายใต้สถาปัตยกรรม 800V จะได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ เราประเมินว่ามูลค่าของรถยนต์หนึ่งคันอยู่ที่ประมาณ 3,000 หยวน (ยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมมีมูลค่าประมาณ 1,000 หยวน)

ในด้านเทคโนโลยี ข้อกำหนดสำหรับขั้วต่อในระบบแรงดันสูง ได้แก่:

1. มีแรงดันไฟฟ้าสูงและประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้าสูง

2. ใช้งานฟังก์ชั่นการป้องกันระดับสูงภายใต้สภาพการทำงานที่หลากหลาย

มีประสิทธิภาพในการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี ดังนั้น เพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพภายใต้กระแส 800V การพัฒนาเทคโนโลยีของขั้วต่อแรงดันสูงจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

ฟิวส์: เพิ่มอัตราการเจาะทะลุของฟิวส์ใหม่

ฟิวส์คือ "ฟิวส์" ของรถยนต์พลังงานใหม่ ฟิวส์คืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่เมื่อกระแสไฟฟ้าในระบบเกินค่าที่กำหนด ความร้อนที่เกิดขึ้นจะหลอมละลายวัสดุหลอมเหลว ทำให้ตัดวงจรได้

อัตราการเจาะทะลุของฟิวส์ใหม่เพิ่มขึ้น ฟิวส์กระตุ้นจะถูกกระตุ้นด้วยสัญญาณไฟฟ้าเพื่อเปิดใช้งานอุปกรณ์กระตุ้น ทำให้สามารถปลดปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ได้ ด้วยแรงทางกล ฟิวส์จะสร้างจุดตัดอย่างรวดเร็วและดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรขนาดใหญ่ให้เสร็จสิ้น จึงตัดกระแสไฟฟ้าและบรรลุผลการป้องกัน เมื่อเปรียบเทียบกับฟิวส์แบบเดิม ตัวเก็บประจุกระตุ้นมีลักษณะเฉพาะคือมีขนาดเล็ก กินไฟน้อย มีความจุในการรับกระแสไฟฟ้าสูง ทนทานต่อแรงกระแทกของกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ การทำงานรวดเร็ว และควบคุมเวลาการป้องกันได้ ทำให้เหมาะกับระบบแรงดันไฟฟ้าสูงมากขึ้น ภายใต้แนวโน้มของสถาปัตยกรรม 800V อัตราการเจาะทะลุตลาดของฟิวส์กระตุ้นจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และคาดว่ามูลค่าของยานพาหนะหนึ่งคันจะถึง 250 หยวน

การคำนวณพื้นที่สำหรับฟิวส์และขั้วต่อแรงดันสูง: CAGR=189.2% จาก 22 ถึง 25 ปี

สำหรับการคำนวณเชิงพื้นที่ของฟิวส์และขั้วต่อแรงดันสูงภายใต้แบบจำลองรถยนต์ 800V เราถือว่า:

1. มูลค่าขั้วต่อแรงดันสูงของยานพาหนะแต่ละคันอยู่ที่ประมาณ 3,000 หยวน/ยานพาหนะ

2. มูลค่าฟิวส์ต่อคันรถประมาณ 250 หยวน/คัน

 ตามการคำนวณของเรา พื้นที่ตลาดสำหรับขั้วต่อและฟิวส์แรงดันสูงที่นำมาโดยโมเดลการชาร์จเร็ว 800V ในปี 2025 คือ 6.458 พันล้านหยวนและ 538 ล้านหยวน ตามลำดับ โดยมี CAGR = 189.2%