Phân tích sâu về công nghệ, thị trường và doanh nghiệp của động cơ xe điện và hệ thống truyền động
Đầu tiên, công nghệ và thị trường điều khiển động cơ
Công nghệ
Công nghệ pin, ổ đĩa động cơ và công nghệ điều khiển, công nghệ quản lý năng lượng và công nghệ xe điện là bốn công nghệ chính của xe điện. Hệ thống điều khiển điện tử được sử dụng để điều khiển các thành phần như pin và động cơ. Chức năng của nó bao gồm: quản lý pin, quản lý năng lượng động cơ và động cơ.
Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm một hệ thống điều khiển như ECU, hệ thống cảm biến như cảm biến và hệ thống nhận dạng ý định của người lái xe. Chi phí vật liệu của hệ thống điều khiển điện tử không cao, nhưng phải mất rất nhiều thử nghiệm để thành thạo các thuật toán chính. Đặc biệt là xe hybrid liên quan đến chiến lược kiểm soát hỗn hợp dầu và điện, và các rào cản kỹ thuật rất cao.
Là đơn vị chuyển đổi năng lượng kết nối pin và động cơ trong phương tiện năng lượng mới, bộ điều khiển động cơ là cốt lõi của hệ thống điều khiển và truyền động động cơ. Nó chủ yếu bao gồm các bộ phận phần cứng như mô đun bán dẫn điện IGBT và mạch liên kết của nó, cũng như phần mềm của thuật toán điều khiển động cơ và bảo vệ logic.
Hệ thống điều khiển ổ đĩa động cơ (bao gồm cả động cơ truyền động và bộ điều khiển động cơ) là cấu trúc thực thi chính trong hoạt động của các phương tiện năng lượng mới. Các đặc tính điều khiển và lái xe xác định các chỉ số hiệu suất chính của chiếc xe.
Nói chung, bộ điều khiển động cơ chủ yếu bao gồm các phần sau:
1. Mô-đun điều khiển điện tử (ElectronicContoder) bao gồm các mạch phần cứng và phần mềm điều khiển tương ứng. Mạch phần cứng chủ yếu bao gồm bộ vi xử lý và hệ thống tối thiểu của nó, mạch giám sát trạng thái của dòng điện động cơ, điện áp, tốc độ, nhiệt độ, v.v., các mạch bảo vệ phần cứng khác nhau và tương tác dữ liệu với bộ điều khiển bên ngoài như xe bộ điều khiển và hệ thống quản lý pin. Mạch giao tiếp. Phần mềm điều khiển thực hiện thuật toán điều khiển tương ứng theo đặc điểm của các loại động cơ khác nhau.
2. Trình điều khiển chuyển đổi tín hiệu điều khiển của vi điều khiển sang động cơ để điều khiển tín hiệu điều khiển của bộ biến đổi nguồn và cách ly tín hiệu nguồn và tín hiệu điều khiển.
3. Mô-đun bộ chuyển đổi nguồn (PowerConverter) điều khiển dòng động cơ. Các thiết bị điện thường được sử dụng trong xe điện bao gồm bóng bán dẫn công suất cao, thyristor tắt cổng, FET điện, bóng bán dẫn lưỡng cực cổng cách điện và mô-đun điện thông minh.
Cấu trúc bộ điều khiển động cơ
Hiện nay, bộ điều khiển động cơ điện của xe điện chủ yếu sử dụng cấu trúc liên kết biến tần loại điện áp toàn cầu ba pha, và một số sản phẩm có bộ chuyển đổi DC / DC hai chiều định hướng để tăng điện áp xoay chiều đầu vào của đầu động cơ, tăng công suất đầu ra ở tốc độ cao, và giảm động cơ. Chi phí thiết kế và sản xuất. Trong bộ điều khiển thông thường, tụ điện hỗ trợ DC cồng kềnh và có khả năng chịu nhiệt độ cao kém.
Để giảm âm lượng của tụ điện hỗ trợ DC và thậm chí loại bỏ tụ điện hỗ trợ DC, cấu trúc liên kết và điều khiển mạch chuyển đổi mới đã trở thành một điểm nóng mới trong nghiên cứu ứng dụng xe điện, nhưng nó vẫn đang trong giai đoạn thăm dò thực tế.
Hiện tại, trọng tâm nghiên cứu và phát triển bộ chuyển đổi cho xe điện vẫn tập trung vào tích hợp điện tử công suất.
Công nghệ toàn diện và phân tích xu hướng thị trường, trong tương lai, ba hướng phát triển công nghệ của hệ thống động cơ truyền động ô tô là từ hóa vĩnh viễn, số hóa và tích hợp.
1. Từ hóa vĩnh viễn có nghĩa là động cơ nam châm vĩnh cửu có lợi thế về mật độ công suất và mật độ mô-men xoắn cao, hiệu quả cao và bảo trì dễ dàng. Hiện nay, xu hướng từ hóa vĩnh viễn của động cơ là nổi bật. Theo dữ liệu tham vấn, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu đã chiếm hơn 90% việc sử dụng các phương tiện năng lượng mới ở Trung Quốc.
2. Số hóa bao gồm số hóa điều khiển ổ đĩa, số hóa ổ đĩa sang giao diện hệ thống CNC và số hóa đơn vị đo lường. Phần mềm thay thế phần cứng ở mức độ lớn nhất, với các chức năng khác như bảo vệ, giám sát lỗi và tự chẩn đoán.
3, tích hợp chủ yếu được phản ánh ở hai khía cạnh: 1) động cơ: lắp ráp động cơ và động cơ, tích hợp lắp ráp động cơ và hộp số; 2) bộ điều khiển: lắp ráp thiết bị điện tử công suất (thiết bị điện, ổ đĩa, điều khiển, tích hợp cảm biến, nguồn điện, v.v.) Trong tương lai, việc tích hợp động cơ, giảm tốc và bộ điều khiển là xu hướng không chỉ làm giảm kích thước mà còn tạo ra Các sản phẩm tiêu chuẩn hơn.
Thị trường
Khi thị trường xe năng lượng mới sẽ tiếp tục cải thiện trong vài năm tới, tiềm năng thị trường trong lĩnh vực này sẽ dần được giải phóng, và quy mô thị trường của bộ điều khiển động cơ sẽ dần tăng lên. Hiện tại, giá của bộ điều khiển động cơ xe khách nói chung là 30.000 đến 50.000 nhân dân tệ, và giá của bộ điều khiển động cơ xe khách nói chung là 0,6 đến 15.000 nhân dân tệ.
Thông qua tính toán, ước tính đến năm 2020, quy mô thị trường của bộ điều khiển động cơ xe năng lượng mới trong nước sẽ vượt quá 15 tỷ nhân dân tệ. (Để tính toán chi tiết, vui lòng tham khảo Báo cáo đầu tư thị trường động cơ và bộ điều khiển ô tô năng lượng mới của Trung Quốc 2016-2020 do công chúng công bố.
2016-2020 Quy mô thị trường điều khiển động cơ ô tô năng lượng mới của Trung Quốc (100 triệu nhân dân tệ)
Trong chuỗi cung ứng, sự phát triển của bộ điều khiển động cơ bao gồm thiết kế phần mềm và phần cứng. Phần mềm cốt lõi thường được phát triển bởi OEM và phần cứng và phần mềm trình điều khiển cơ bản có thể được lựa chọn bởi nhà sản xuất phụ tùng ô tô.
Cấp độ phần cứng bộ điều khiển của Trung Quốc có một khoảng cách nhất định với nước ngoài và khả năng công nghiệp hóa tương đối không đủ. Hầu hết các công ty có xu hướng chọn các nhà cung cấp phần cứng điều khiển xe nước ngoài khi họ giới thiệu các sản phẩm xe điện sản xuất hàng loạt.
Ngoài ra, phần cứng cơ bản của bộ điều khiển, các công cụ phát triển, vv về cơ bản dựa vào nhập khẩu.
Tình hình chuỗi ngành công nghiệp điều khiển
Về các loại hình doanh nghiệp, các doanh nghiệp điều khiển động cơ chính hiện nay chủ yếu được chia thành hai loại: một là nhà sản xuất xe điện và bộ điều khiển động cơ xe điện do họ sản xuất thường cung cấp các sản phẩm xe hoàn chỉnh của họ; khác là các doanh nghiệp phụ tùng xe điện, Bộ điều khiển động cơ điện được sản xuất thường được cung cấp cho các công ty xe cụ thể hoặc không cụ thể.
Trong lĩnh vực xe chở khách, các công ty xe thường có sức mạnh toàn diện mạnh mẽ. Họ thường phát triển và sản xuất các bộ điều khiển động cơ xe điện một cách độc lập, hoặc chủ yếu dựa vào nghiên cứu và phát triển độc lập, và bổ sung các sản phẩm của các doanh nghiệp linh kiện và linh kiện phù hợp. Trong lĩnh vực xe khách, các công ty ô tô thường không có đủ kinh nghiệm trong nghiên cứu và phát triển bộ điều khiển động cơ. Nói chung, họ chọn mua bộ điều khiển động cơ điện. Một số ít các công ty xe quy mô lớn sẽ chọn nghiên cứu và phát triển độc lập hoặc nghiên cứu và phát triển độc lập.
Mặc dù có sự khác biệt về công nghệ điều khiển trong và ngoài nước, bắt đầu từ năm 2015, các loại sản phẩm xe năng lượng mới rất đa dạng và nhu cầu về các bộ điều khiển khác nhau ngày càng phong phú. Xét riêng về số lượng, thị trường hiện tại dành cho bộ điều khiển động cơ điện ở Trung Quốc chủ yếu là các thương hiệu nội địa. Các sản phẩm tài trợ nước ngoài chiếm một phần nhỏ trong giai đoạn canh tác thị trường và phát triển ban đầu do giá cao.
