Тенденции развития рынка зарядных устройств электромобилей

Тенденции развития рынка зарядных устройств электромобилей

Выпуск 10(6734) от 20 мая 2021 г.
РУБРИКА: АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

По данным группы Yole Développement, рынок электромобилей с подзарядкой от сети в 2026 г. достигнет примерно 24,5 млн штук. Объем продаж зарядных устройств постоянного тока для них вырастет в этот же период до почти 18,5 млрд долл. Среднегодовые темпы прироста в сложных процентах (CAGR) за прогнозируемый период составят для этих зарядных устройств 18,5 %.

Специалисты Yole Développement также отмечают, что CAGR продаж дискретных мощных полупроводниковых приборов для зарядных устройств постоянного тока за период 2020–2026 гг. ожидается на уровне 21,5 %. Общие технологические тенденции рынка предполагаются следующие:

повышение интереса к архитектуре с общей шиной переменного тока;

модульные зарядные устройства останутся наиболее распространенным подходом (по сравнению с монолитными);

с точки зрения топологии преобразователей наиболее массово выпускаемыми изделиями останутся венские выпрямители в сочетании с LLC-преобразователями постоянного тока (DC/DC);

повышение интереса к преобразователям типа ANPC (active-neutral-point-clamped) для преобразования переменного тока в постоянный.

Отмечается, что маломощные зарядные устройства постоянного тока (до 20–30 кВт) обычно реализуются в монолитных конструкциях. В мощных зарядных устройствах доминируют конструкции из нескольких модулей, соединенных параллельно. Модульный подход обладает преимуществами высокой гибкости проектирования, масштабируемости и доступности.

Дискретные мощные полупроводниковые приборы подходят как для маломощных монолитных зарядных устройств, так и для высокомощных зарядных устройств на основе модулей с низким энергопотреблением. Хотя дискретные мощные полупроводниковые приборы доминируют на рынке электромобилей постоянного тока (см. рисунок), однако с увеличением мощности зарядного устройства число входящих в него модулей с низкой потребляемой мощностью может увеличиться, выйдя за пределы оптимальных уровней.



Источник: Yole Développement

Отгрузки зарядных устройств постоянного тока для электромобилей в 2020–2026 гг. по мощности


Например, для зарядного устройства мощностью 350 кВт потребуется около 12 модулей мощностью по 30 кВт. Производители зарядных модулей стремятся увеличить удельную мощность и эффективность своих продуктов, а также повысить их номинальную мощность до 50 кВт и более, чтобы сделать их более подходящими для зарядных устройств большой мощности.

В отношении мощности зарядного устройства существуют две противоположные тенденции. Первая – ​увеличение мощности до 350 кВт и выше для ускорения зарядки и обеспечения возможности зарядки грузовиков. Вторая – ​снижение мощности по сравнению с базовым уровнем в 50 кВт как альтернатива решениям для зарядки от переменного тока.

Напряжение зарядного устройства соответствует тенденциям развития аккумуляторных батарей электромобилей. По мере повышения напряжения батареи с 400 до 800 В многие производители автомобилей стремятся повысить напряжение зарядного устройства с 500 до 1000 В. Это приводит к тому, что в зарядных устройствах используются силовые компоненты с номинальным напряжением 1200 В.

Среди других тенденций отмечаются: рост использования SiC МОП полевых транзисторов (MOSFET); рост доли рынка силовых модулей; рост доли рынка двунаправленных зарядных устройств для приложений двустороннего использования электромобилей и гибридных автомобилей – ​V2G (vehicle-to-grid, подключение машины в общую электросеть для подзарядки с возможностью выдачи электроэнергии обратно в сеть для участия в управлении спросом на электроэнергию) и V2H (vehicle-to-home, подключение машины к дому для подзарядки с возможностью выдачи электроэнергии обратно в домашнюю сеть или накопитель энергии); рост доли рынка аккумуляторов для снижения пиковых нагрузок в электросети.

Технологии и нормативные документы на электромобили, аккумуляторы и зарядные устройства для электромобилей быстро развиваются. Это открывает новые возможности, но и создает новые проблемы для фирм, занимающихся зарядной инфраструктурой (ABB, Tritium и Tesla), а также для фирм, занимающихся материалами для изготовления полупроводниковых приборов и их корпусирования, корпусированием полупроводниковых мощных приборов, промышленными системами; производителей электромобилей и аккумуляторных батарей, а также коммунальных предприятий.


Manners David. Trends in EVs and Chargers. Electronics Weekly, April 13, 2021: https://www.electronicsweekly.com/news/business/769893-2021-04/


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.
Выпуск 23(6747) от 25 ноября 2021 г. г.
Выпуск 18(6742) от 16 сентября 2021 г. г.
Выпуск 17(6741) от 02 сентября 2021 г. г.