기존의 400V 구조에서는 영구자석모터고전류 및 고속 조건에서는 발열 및 자기 소거가 발생하기 쉬워 전체 모터 출력을 개선하기 어렵습니다. 이는 800V 아키텍처가 동일한 전류 강도에서 모터 출력을 향상시킬 수 있는 기회를 제공합니다. 800V 아키텍처에서는모터베어링 부식 방지와 향상된 절연 성능이라는 두 가지 주요 요구 사항에 직면해 있습니다.
기술 경로 동향:
모터 권선 공정 경로: 플랫 와이어. 플랫 와이어 모터는모터평형 구리 피복 권선 고정자(특히 영구 자석 동기 모터)를 사용하는 모터입니다. 원형 와이어 모터와 비교하여 평형 와이어 모터는 작은 크기, 높은 슬롯 충진율, 높은 전력 밀도, 우수한 NVH 성능, 더 나은 열전도도 및 방열 성능과 같은 장점을 가지고 있습니다. 고전압 플랫폼에서 경량화, 고전력 밀도 등의 성능 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다. 동시에, 높은 축 전압에서 유막 파괴 및 축 전류 형성으로 인한 베어링 부식 문제를 완화할 수 있습니다.
1. 모터 냉각 기술 동향: 오일 냉각. 오일 냉각은 모터 부피를 줄이고 출력을 높여 수냉 기술의 단점을 해결합니다. 오일 냉각의 장점은 오일이 비전도성 및 비자성 특성을 가지고 있어 절연 성능이 우수하며 모터 내부 부품에 직접 접촉할 수 있다는 것입니다. 동일한 작동 조건에서 오일 냉각 방식의 내부 온도는모터수냉식보다 약 15% 낮습니다.모터그러면 모터가 열을 더 쉽게 방출할 수 있습니다.
전기 제어: SiC 대체 솔루션, 성능 이점 선보여
효율 향상, 전력 소비 감소, 그리고 부피 감소가 핵심입니다. 800V 고전압 배터리 작업 플랫폼의 발전으로 전기 구동 및 전자 제어 관련 부품에 대한 요구 사항이 더욱 높아졌습니다.
Fodie Power의 데이터에 따르면, 실리콘 카바이드 장치는 모터 컨트롤러 제품에 적용 시 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 전자 제어 시스템의 저부하 효율을 향상시켜 차량의 주행거리를 5~10% 증가시킬 수 있습니다.
2. 컨트롤러의 전력 밀도를 18kw/L에서 45kw/L로 높여 소형화에 유리합니다.
3. 85%를 차지하는 효율구역의 효율을 6% 높이고, 중저부하구역의 효율을 10% 높인다.
4. 실리콘 카바이드 전자 제어 프로토타입의 부피는 40% 감소하여 공간 활용도를 효과적으로 개선하고 소형화 발전 추세에 도움이 될 수 있습니다.
전기 제어 공간 계산: 시장 규모는 25억 위안에 달할 수 있습니다.
3년 CAGR189.9%
800V 차량 모델에서 모터 컨트롤러의 공간 계산을 위해 다음과 같이 가정합니다.
1. 고전압 플랫폼 아래의 신에너지 차량에는 모터 컨트롤러 세트 또는 전기 구동 장치가 장착되어 있습니다.
2. 단일 차량 가격: 인텔 2021년 연례 보고서에 발표된 해당 제품의 매출/판매량을 기준으로, 세트당 가격은 1,141.29위안입니다. 향후 전자 제어 제품 분야에서 실리콘 카바이드 소자의 대중화 및 보급이 제품 단가 상승으로 이어질 것으로 예상하여, 2022년에는 세트당 1,145위안이 될 것으로 예상하고 매년 상승할 것으로 예상합니다.
저희 계산에 따르면, 2025년 800V 플랫폼 전기 컨트롤러의 국내 시장 규모는 11억 5,400만 위안(약 1조 1,540억 원)과 세계 시장 규모는 24억 8,600만 위안(약 2조 4,860억 원)에 이를 것으로 예상됩니다. 2022년부터 2025년까지 연평균 성장률은 각각 172.02%와 189.98%에 달할 것으로 예상됩니다.
차량 전원 공급 : SiC 소자 응용, 800V 개발 지원
제품 성능 향상 측면에서: 기존 실리콘 MOS 튜브와 비교하여 실리콘 카바이드 MOS 튜브는 낮은 도통 저항, 높은 내전압, 우수한 고주파 특성, 고온 저항, 그리고 매우 작은 접합 용량과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. Si 기반 소자가 장착된 차량용 전원 공급 장치(OBC)와 비교할 때, 스위칭 주파수 증가, 부피 감소, 무게 감소, 전력 밀도 향상 및 효율 향상이 가능합니다. 예를 들어, 스위칭 주파수는 4~5배 증가했고, 부피는 약 2배 감소했으며, 무게는 2배 감소했습니다. 전력 밀도는 2.1kw/L에서 3.3kw/L로 증가했고, 효율은 3% 이상 향상되었습니다.
SiC 소자를 적용하면 자동차 전력 제품이 고전력 밀도, 고변환 효율, 경량화와 같은 추세에 부합하고, 고속 충전 및 800V 플랫폼 개발 요구에 더욱 잘 대응할 수 있습니다. 또한, DC/DC에서 SiC 전력 소자를 적용하면 고내압, 저손실, 경량화라는 두 가지 이점을 얻을 수 있습니다.
시장 성장 촉진 측면에서: 기존 400V DC 고속 충전 시스템에 적응하기 위해 800V 전압 플랫폼을 탑재한 차량은 전력 배터리의 DC 고속 충전을 위해 400V를 800V로 승압하는 추가 DC/DC 컨버터를 장착해야 하며, 이는 DC/DC 장치 수요를 더욱 증가시킵니다. 동시에, 고전압 플랫폼은 온보드 충전기의 업그레이드를 촉진하여 고전압 OBC에 새로운 기능을 추가했습니다.
차량 전원 공급 공간 계산: 25년 내 공간 30억 위안 이상, 22~25년 CAGR 2배 증가
800V 차량 모델에서 차량 전원 공급 제품(DC/DC 컨버터 및 차량 충전기 OBC)의 공간 계산을 위해 다음을 가정합니다.
신에너지 차량에는 DC/DC 컨버터 세트와 온보드 충전기 OBC 또는 온보드 전력 통합 제품 세트가 장착됩니다.
차량용 전원제품 시장공간 = 신에너지차량 판매량 × 해당 제품의 개별 차량 가치
단일 차량 가격: 신루이테크놀로지(Xinrui Technology) 2021년 연차 보고서에서 해당 제품의 매출/판매량을 기준으로 합니다. 이 중 DC/DC 컨버터는 대당 1,589.68위안, 온보드 OBC는 대당 2,029.32위안입니다.
우리의 계산에 따르면, 2025년 800V 플랫폼에서 DC/DC 컨버터의 국내 및 글로벌 시장 규모는 각각 15억 8,800만 위안과 34억 2,200만 위안이 될 것이며, 2022년부터 2025년까지 연평균 성장률은 각각 170.94%와 188.83%가 될 것입니다. 차량 탑재 충전기 OBC의 국내 및 글로벌 시장 규모는 각각 20억 2,700만 위안과 43억 6,900만 위안이 될 것이며, 2022년부터 2025년까지 연평균 성장률은 각각 170.94%와 188.83%가 될 것입니다.
릴레이: 고전압 추세에 따른 볼륨 가격 상승
고전압 DC 릴레이는 신에너지 자동차의 핵심 부품으로, 차량 한 대당 5~8개의 릴레이가 사용됩니다. 고전압 DC 릴레이는 신에너지 자동차의 안전 밸브 역할을 하며, 차량 운행 중 연결 상태로 전환되어 차량 고장 시 에너지 저장 시스템과 전기 시스템을 분리할 수 있습니다. 현재 신에너지 자동차에는 5~8개의 고전압 DC 릴레이(사고 또는 회로 이상 시 고전압 회로 비상 전환을 위한 주 릴레이 1~2개, 주 릴레이의 충격 부하를 분담하는 예비 충전기 1개, 갑작스러운 회로 이상 시 고전압을 분리하는 급속 충전기 1~2개, 일반 충전 릴레이 1~2개, 고전압 시스템 보조 기기 릴레이 1개 포함)가 필요합니다.
릴레이 공간 계산: 25년 내 우주 30억 위안, 22~25년 CAGR 2배 이상
800V 차량 모델에서 릴레이 공간을 계산하기 위해 다음과 같이 가정합니다.
고전압 신에너지 자동차에는 5~8개의 릴레이가 장착되어야 하므로, 단일 차량 수요에 6개를 기준으로 평균을 선택합니다.
2. 향후 고전압 릴레이 플랫폼 보급 확대로 인해 차량당 DC 릴레이 가격이 상승할 것을 고려하여 2022년 단위 가격을 200위안으로 가정하고 매년 인상합니다.
우리의 계산에 따르면, 2025년 800V 플랫폼의 고전압 DC 릴레이 시장 규모는 30억 위안에 가까워지고, 연평균 성장률은 202.6%가 될 것입니다.
박막 커패시터: 신에너지 분야의 첫 번째 선택
신에너지 분야에서 박막 커패시터는 전기분해를 대체하는 새로운 대안으로 주목받고 있습니다. 신에너지 자동차 전자 제어 시스템의 핵심 부품은 인버터입니다. 버스바의 전압 변동이 허용 범위를 초과하면 IGBT가 손상될 수 있습니다. 따라서 정류기 출력 전압을 평활화하고 필터링하며, 고진폭 펄스 전류를 흡수하기 위해 커패시터를 사용해야 합니다. 인버터 분야에서는 일반적으로 서지 전압에 대한 높은 내성, 높은 안전성, 긴 수명, 그리고 고온 내성을 갖춘 커패시터가 요구됩니다. 박막 커패시터는 이러한 요구 사항을 더욱 잘 충족할 수 있어 신에너지 분야에서 선호되는 선택입니다.
단일 차량의 사용이 점차 증가하고 있으며, 박막 커패시터에 대한 수요는 신에너지 자동차 산업의 성장률을 훨씬 상회할 것입니다. 고전압 신에너지 자동차 플랫폼에 대한 수요가 증가하고 있으며, 고전압 급속 충전 기능을 갖춘 고급 전기차는 일반적으로 2~4개의 박막 커패시터를 장착해야 합니다. 박막 커패시터 제품은 신에너지 자동차보다 더 큰 수요에 직면할 것입니다.
박막 커패시터 수요: 고전압 급속 충전으로 새로운 성장세, 22~25년간 연평균 성장률 189.2% 기록
800V 차량 모델에서 박막 커패시터의 공간 계산을 위해 다음을 가정합니다.
1. 박막 커패시터의 가격은 차량 모델과 모터 출력에 따라 다릅니다. 출력이 높을수록 가격이 높아지고, 그에 따라 가격도 높아집니다. 평균 가격을 300위안으로 가정할 때,
2. 고압 급속 충전 기능을 갖춘 신에너지차에 대한 수요는 1대당 2~4대이며, 평균 수요는 1대당 3대라고 가정합니다.
우리의 계산에 따르면 2025년 800V 고속 충전 모델이 가져올 필름 커패시터 공간은 19억 3,700만 위안으로 CAGR=189.2%입니다.
고전압 커넥터: 사용 및 성능 개선
고전압 커넥터는 인체의 혈관과 같으며, 배터리 시스템에서 다양한 시스템으로 에너지를 지속적으로 전달하는 역할을 합니다.
용량 측면에서, 현재 전체 차량 시스템 아키텍처는 여전히 400V를 기반으로 하고 있습니다. 800V 고속 충전 수요를 충족하기 위해서는 800V에서 400V로 변환하는 DC/DC 전압 변환기가 필요하며, 이로 인해 커넥터 수가 증가합니다. 따라서 800V 아키텍처 기반 신에너지차의 고전압 커넥터 평균 가격은 크게 향상될 것입니다. 차량 한 대의 가격은 약 3,000위안(기존 연료차의 경우 약 1,000위안)으로 추산됩니다.
기술 측면에서 고전압 시스템의 커넥터에 대한 요구 사항은 다음과 같습니다.
1. 고전압, 고전류 성능을 보유합니다.
2. 다양한 작업 조건에서 고수준 보호 기능을 구현합니다.
우수한 전자파 차폐 성능을 갖추고 있습니다. 따라서 800V 추세에 따른 성능 요건을 충족하기 위해서는 고전압 커넥터의 기술 발전이 불가피합니다.
퓨즈: 새로운 퓨즈의 침투율 증가
퓨즈는 신에너지 자동차의 "퓨즈"입니다. 퓨즈는 시스템 전류가 정격 값을 초과하면 발생하는 열로 용융물을 녹여 회로를 차단하는 전기 장치입니다.
신형 퓨즈의 보급률이 증가하고 있습니다. 여자 퓨즈는 전기 신호에 의해 여자 장치를 작동시켜 저장된 에너지를 방출합니다. 기계적 힘을 통해 신속하게 차단하고 큰 고장 전류의 아크 소호를 완료하여 전류를 차단하고 보호 기능을 수행합니다. 기존 퓨즈와 비교하여 여자 커패시터는 소형, 저전력 소비, 높은 전류 용량, 큰 전류 충격에 대한 내성, 빠른 작동, 그리고 제어 가능한 보호 타이밍 등의 특성을 갖추고 있어 고전압 시스템에 더욱 적합합니다. 800V 아키텍처 추세에 따라 인센티브 퓨즈 시장 보급률이 빠르게 증가할 것이며, 단일 차량 가격이 250위안에 이를 것으로 예상됩니다.
퓨즈 및 고전압 커넥터에 대한 공간 계산: CAGR=22년에서 25년 동안 189.2%
800V 차량 모델에서 퓨즈와 고전압 커넥터의 공간 계산을 위해 다음과 같이 가정합니다.
1. 고전압 커넥터의 단일 차량 가격은 약 3000위안/대입니다.
2. 퓨즈의 단일 차량 가격은 약 250위안/대입니다.
우리의 계산에 따르면 2025년 800V 고속 충전 모델이 가져올 고전압 커넥터 및 퓨즈 시장 규모는 각각 64억 5,800만 위안 및 5억 3,800만 위안으로 CAGR=189.2%입니다.
게시 시간: 2023년 11월 10일
