"في السنوات الأخيرة ، أصبحت التحديثات الأربعة الجديدة للسيارات مثل الكهرباء والشبكات والذكاء والمشاركة هي اتجاه التنمية في صناعة السيارات. بعد أكثر من عشر سنوات من التخطيط والزراعة ، تتمتع صناعة سيارات الطاقة الجديدة في الصين بميزة نطاق معينة ، وقد انتهزت الفرصة في "التحديثات الأربعة" الجديدة للسيارات.
"
في السنوات الأخيرة ، أصبحت التحديثات الأربعة الجديدة للسيارات مثل الكهرباء والشبكات والذكاء والمشاركة هي اتجاه التنمية في صناعة السيارات. بعد أكثر من عشر سنوات من التخطيط والزراعة ، تتمتع صناعة سيارات الطاقة الجديدة في الصين بميزة نطاق معينة ، وقد انتهزت الفرصة في "التحديثات الأربعة" الجديدة للسيارات.
البيانات من موقع وزارة الصناعة والإعلام تكنولوجيا: في الفترة من يناير إلى ديسمبر 2020، بلغ إنتاج ومبيعات سيارات الركاب المحلية 19,994 مليونًا و20.178 مليونًا، بانخفاض على أساس سنوي بنسبة 6.5% و6% على التوالي. ومع ذلك، فقد خرجت سيارات الطاقة الجديدة من سوق مختلفة. وفي الفترة من يناير إلى ديسمبر، بلغ الإنتاج والمبيعات المحلية لمركبات الطاقة الجديدة 1.366 مليون و1.367 مليون، بزيادة قدرها 7.5% و10.9% على أساس سنوي.
وفقًا للسياسة الصناعية الوطنية وخطة التنمية ، في المستقبل ، ستتوسع الحصة السوقية لمركبات الطاقة الجديدة. تُظهر "خطة تطوير صناعة مركبات الطاقة الجديدة (2021-2035)" الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات أنه بحلول عام 2025 ، ستصل المبيعات المحلية لمركبات الطاقة الجديدة إلى حوالي 20٪ من إجمالي مبيعات السيارات الجديدة. بحلول عام 2035 ، ستصبح السيارات الكهربائية النقية هي الاتجاه السائد لمركبات البيع الجديدة.
الشكل 1: المبيعات الشهرية 2017-2020 لمركبات الطاقة الجديدة والتغيرات السنوية (المصدر: الموقع الإلكتروني لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات)
شحن الركائز: أوجه القصور في تطوير مركبات الطاقة الجديدة
"البنية التحتية الجديدة" هي تشييد البنية التحتية التي تركز على النهاية العلمية والتكنولوجية ، وتركز بشكل أساسي على المجالات الرئيسية السبعة للبنية التحتية 7G ، UHV ، والسكك الحديدية عالية السرعة بين المدن ، والسكك الحديدية الحضرية ، وأكوام شحن مركبات الطاقة الجديدة ، ومراكز البيانات الضخمة ، الذكاء الاصطناعي والإنترنت الصناعي تتكشف.
في السنوات الأخيرة ، حققت سيارات الطاقة الجديدة تطورًا سريعًا كصناعة استراتيجية ناشئة. ومع ذلك ، نظرًا لأن البنية التحتية لمركبات الطاقة الجديدة ، فإن سرعة بناء أكوام الشحن لم تواكبها. السبب في إمكانية اختيار كومة الشحن في سلسلة "البنية التحتية الجديدة" الوطنية بشكل أساسي لأنها أصبحت عيبًا مهمًا يقيد تطوير سيارات الطاقة الجديدة في الصين. اعتبارًا من نهاية يناير 2020 ، أنشأت الصين 531,000 ركيزة شحن عامة و 712,000 ركيزة شحن خاصة. في الواقع ، في المراحل الأولى من تطوير أكوام الشحن ، كانت أكوام الشحن العامة مخصصة بشكل أساسي لمركبات الخدمة مثل سيارات الأجرة ، واستدعاء السيارات عبر الإنترنت والمركبات اللوجستية. مع زيادة المشتريات الشخصية لمركبات الطاقة الجديدة ، من الواضح أن بناء أكوام الشحن الخاصة لم يواكب الطلب المتزايد في السوق.
العشر سنوات القادمة: مقياس سوق بقيمة تريليون دولار
وفقًا للبيانات الصادرة عن تحالف تعزيز البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية في الصين، اعتبارًا من نهاية ديسمبر 2019، بلغ العدد التراكمي للبنى التحتية للشحن على الصعيد الوطني 1.219 مليون وحدة، منها 516,000 أكوام شحن عامة و703,000 أكوام شحن خاصة. وفي الفترة من يناير إلى فبراير 2020، ستزيد البنية التحتية للشحن الوطنية بمقدار 26,000 وحدة، منها ستزيد أكوام الشحن العامة بمقدار 15,000 وحدة وستزيد أكوام الشحن الخاصة بمقدار 11,000 وحدة. ومن المقدر أنه بحلول عام 2025، سيصل حجم الاستثمار إلى 90 مليار يوان.
سيعمل بناء أكوام الشحن على تعزيز التطور السريع للأجزاء ذات الصلة وصناعة المكونات ، بما في ذلك إدارة عمليات الشحن ، وعدد مركبات الطاقة الجديدة ، وما إلى ذلك. ومن المتوقع أنه في عام 2025 ، سيكون الاستثمار ذي الصلة أكثر من 270 مليار يوان.
الشكل 2: 2015-2020 ممتلكات كومة شحن السيارات الجديدة للطاقة (المصدر: تحالف تعزيز البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية في الصين)
وفقًا لمسودة "خطة تطوير صناعة سيارات الطاقة الجديدة (2021-2035)" الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات ، من المتوقع أن يصل عدد مركبات الطاقة الجديدة في بلدي إلى 64.2 مليون بحلول عام 2030. وفقًا لهدف البناء بنسبة 1: 1 بين المركبات والأكوام ، في السنوات العشر القادمة ، سيكون هناك فجوة قدرها 63 مليون يوان في بناء أكوام الشحن في بلدي ، ومن المتوقع أن تريليون يوان في سوق تشييد البنية التحتية لشحن الأكوام سيتم تشكيلها.
كومة شحن التيار المستمر: مزايا تقنية واضحة وآفاق سوق مشرقة
من منظور السلسلة الصناعية ، فإن صناعة كومة شحن مركبات الطاقة الجديدة في الصين لها ثلاث روابط. من بينها ، تقع الشركة المصنعة للمعدات المطلوبة لبناء كومة الشحن في الجزء العلوي من السلسلة الصناعية ، والمشاركين في منتصف السلسلة الصناعية هم مشغلو كومة الشحن. المشاركون في نهاية السلسلة هم المستخدمون النهائيون لشحن الأكوام ، بما في ذلك شركات سيارات الطاقة الجديدة والمستهلكين الأفراد.
من منظور أنواع معدات الشحن ، تشتمل البنية التحتية الحالية للشحن على أكوام شحن التيار المتردد وأكوام شحن التيار المستمر وأكوام متكاملة من التيار المتردد والتيار المستمر وأكوام الشحن اللاسلكي. من بينها ، أكوام شحن التيار المتردد وأكوام شحن التيار المستمر هما أهم نوعين في السوق في هذه المرحلة. مقياس تطبيق الركائز المتكاملة AC و DC صغير. على الرغم من ارتفاع الطلب على الشحن اللاسلكي ، إلا أنه لم يشكل نطاقًا صناعيًا بعد.
الشكل 3: تصنيف شحن البنية التحتية (المصدر: التقرير المتوقع لتطوير البنية التحتية للصين 2020-2025)
وقت شحن كومة شحن التيار المستمر قصير ، ومتوسط الطاقة هو 100-120 كيلو واط. وفقًا لإحصائيات السوق ، يتراوح متوسط سعر كومة واحدة من معدات الشحن DC التجارية العالمية بين 100,000 و 150,000 يوان. ومع ذلك ، فإن سعر الكومة المفردة لأكوام الشحن DC عالية الطاقة أعلى بكثير ، بمتوسط سعر يتراوح بين 600-700,000 يوان. يبلغ متوسط سعر أكوام شحن التيار المتردد ، والمعروف أيضًا باسم "أكوام الشحن البطيئة" ، حوالي 5,000 إلى 20,000 يوان.
تتضمن تكلفة شحن الأكوام تكاليف المواد الخام وتكاليف التصنيع وتكاليف العمالة. من بينها ، تكلفة المواد الخام هي تكلفة المدخلات لشحن معدات الخوازيق ، والتي تمثل حوالي 90٪ من التكلفة الإجمالية لشحن الأكوام. تشمل المعدات المطلوبة لشحن الأكوام بشكل أساسي وحدات الشحن ، ومعدات الترشيح النشطة ، ومعدات المراقبة والفوترة ، ومعدات صيانة البطاريات. بالإضافة إلى ذلك ، أكوام شحن DC ذات طاقة عالية وعالية الجهد االكهربى بحاجة إلى تركيب معدات توزيع طاقة إضافية ، مثل المحولات الكبيرة ، ومعدات حماية الجهد العالي والمنخفض ، إلخ.
خذ كومة الشحن DC كمثال. الشحن وحدة هي معداتها الأساسية. يتم استخدامه بشكل أساسي لتحويل طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر يمكنها شحن البطارية. يمثل هذا الجزء من التكلفة حوالي 50% من تكلفة المواد الخام، ويمثل جهاز التصفية النشط حوالي 15%. تكلفة المعدات ومعدات صيانة البطاريات تمثل كل منها 10%.
إذا قمت بتقسيم أجهزة كومة الشحن بشكل فرعي، يمكنك أيضًا رؤية أن المكون الإلكتروني الأساسي الذي يؤثر حقًا على أداء وحدة الشحن هو IGBT، والذي يلعب دورًا في تحويل الطاقة ونقلها أثناء عملية الشحن، ويمثل تكلفة وحدة الشحن. تحقيق أكثر من 20%.
أشباه الموصلات يدخل المصنعون السوق ويقدمون حلولاً شاملة
في هذا العيد التكنولوجي "للبنية التحتية الجديدة"، كيف يمكن ألا يكون هناك أي دعم من جانبنا أشباه الموصلات الشركات المصنعة؟ وبطبيعة الحال، لن يغيبوا أبدا.
・ حل محطة الشحن السريع ST DC
تعتقد شركة STMicroelectronics أنه على الرغم من أن الهندسة المعمارية القائمة على الطاقة المتجددة وتكنولوجيا تخزين البطاريات (إزالة محطات الشحن من الشبكة) آخذة في الظهور ، إلا أن الحل السائد لا يزال من خلال الشبكة والمحولات (نطاق الطاقة 120 كيلو واط أو أعلى ، مع A ثلاث مراحل تصحيح عامل الطاقة المدخلات (PFC) و DC-DC المعزول محول إمداد بالطاقة.
تتمتع ST بقوة تقنية قوية في كربيد السيليكون (SiC) وقوة السيليكون الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة، الثنائيات وأجهزة الحماية (TV) ، ومحركات البوابات المعزولة ، ووحدات التحكم الدقيقة STM32 عالية الأداء. حل كومة الشحن المكون من هذه الأجهزة ، يمكن أن يساعد في شحن الشركات المصنعة للأكوام لتطوير محطات شحن سريعة ذات كفاءة عالية وعالية الكثافة للطاقة.
الشكل 4: مخطط كتلة حل محطة الشحن السريع ST DC (المصدر: ST)
・ حلول محطة شحن TI DC
يتطلب تصميم محطة شحن التيار المستمر معرفة مهنية لتحقيق الميزات التالية: الكشف الدقيق والتحكم في خرج الطاقة مباشرة إلى بطارية السيارة ؛ كثافة طاقة عالية لدعم معايير شحن أسرع وأعلى للطاقة ؛ كفاءة تحويل PFC و DC / DC لتقليل الخسارة ؛ واجهة HMI التي تسهل تفاعل المستخدم مع النظام.
يدور التصميم المرجعي لمحطة شحن التيار المستمر (الخوازيق) المقدمة من TI (Texas Instruments) بشكل أساسي حول المتطلبات الفنية المذكورة أعلاه لمساعدة مصنعي الركائز على بناء محطات شحن (كومة) للمركبات الكهربائية (EV) DC أكثر ذكاءً وكفاءة.
سواء كانت مرحلة PFC ، أو تصميم مرحلة طاقة DC / DC ، أو نظام تحكم مركزي ، فإن كل نظام فرعي هو المكون الصحيح المطلوب لتصميم محطة شحن DC فعالة. يمكن للمستخدمين استخدام التصميم المرجعي العام مباشرةً ، أو وفقًا لاحتياجاتهم الخاصة ، حدد أحد الأنظمة الفرعية.
الشكل 5: رسم تخطيطي للأنظمة الفرعية الرئيسية لحل محطة الشحن DC التابعة لشركة TI (المصدر: موقع TI الرسمي)
・ حل شحن Infineon DC
لخصت Infineon Technologies (Infineon Technologies) متطلبات تصميم أكوام شحن DC للمركبة الكهربائية في أربع نقاط: إحداها هي زيادة طاقة الإخراج لتقصير وقت الشحن ؛ والثاني هو زيادة كثافة الطاقة ضمن مجموعة من حجم محطة الشحن ؛ والثالث هو زيادة الحمل. تحسين الكفأة؛ رابعًا ، تقليل استهلاك الطاقة لتحقيق وفورات في التكاليف.
يغطي حل كومة الشحن DC من Infineon نطاق الطاقة من كيلووات إلى ميغاواط. إنها سلسلة من مجموعات منتجات أشباه الموصلات عالية الكفاءة ، بما في ذلك أشباه موصلات الطاقة عالية الجودة ، والميكروكونترولر ، و ICs سائق البوابة ، وحلول المصادقة الأمنية لتلبية الحاجة إلى الشحن السريع لبطاريات المركبات الكهربائية.
الشكل 6: حل شحن Infineon DC (المصدر: صائد الفئران للإلكترونيات)
ملاحظات ختامية
في الوقت الحاضر ، يمكن لكومة شحن تيار مستمر بقدرة 120 كيلو وات شحن بطارية EV إلى ما يقرب من 80٪ في 30 دقيقة. مع تحسين تقنية الشحن السريع ، من المتوقع أن يتم تقصير وقت الشحن بشكل أكبر. مقارنة بمركبات الطاقة الجديدة ، على الرغم من أن عتبة تكنولوجيا الأجهزة لشحن الأكوام أقل بكثير.
ومع ذلك ، لا يزال تصميم مصدر طاقة ناجح لشحن EV DC يمثل تحديًا كبيرًا. من منظور حلول كومة الشحن التي تقدمها الشركات المصنعة لأشباه الموصلات ، فقد أعطوا أساسًا تصميمًا مرجعيًا كاملاً. يمكن للمستخدمين أيضًا تحديد أحد الأنظمة الفرعية لتصميمهم الخاص. فكرة التصميم المرن هذه مواتية جدًا للشحن. تقوم شركات تصنيع الأكوام بالترويج لمنتجاتها بسرعة في السوق.
كما نعلم جميعًا ، تمت كتابة كومة الشحن في تقرير عمل الحكومة ومخطط "الخطة الخمسية الرابعة عشر". مع التعزيز المستمر لنشر الدولة لمهام "البنية التحتية الجديدة" والتطور السريع لمركبات الطاقة الجديدة ، ستدخل صناعة كومة الشحن في تطور سريع. المسرح. من أجل تلبية الاحتياجات الجديدة بشكل فعال في سيناريوهات التطبيقات المختلفة ، سيستمر تحسين تقنية كومة الشحن وتحديثها ، وستتحسن بشكل كبير من حيث السلامة ، وانخفاض الكربون ، والاقتصاد والراحة.
في السنوات الأخيرة ، أصبحت التحديثات الأربعة الجديدة للسيارات مثل الكهرباء والشبكات والذكاء والمشاركة هي اتجاه التنمية في صناعة السيارات. بعد أكثر من عشر سنوات من التخطيط والزراعة ، تتمتع صناعة سيارات الطاقة الجديدة في الصين بميزة نطاق معينة ، وقد انتهزت الفرصة في "التحديثات الأربعة" الجديدة للسيارات.
بيانات من الموقع الإلكتروني لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات: في الفترة من يناير إلى ديسمبر 2020، بلغ إنتاج ومبيعات مركبات الركاب المحلية 19,994 مليونًا و20.178 مليونًا، بانخفاض على أساس سنوي بنسبة 6.5% و6% على التوالي. ومع ذلك، فقد خرجت سيارات الطاقة الجديدة من سوق مختلفة. وفي الفترة من يناير إلى ديسمبر، بلغ الإنتاج والمبيعات المحلية لمركبات الطاقة الجديدة 1.366 مليون و1.367 مليون، بزيادة قدرها 7.5% و10.9% على أساس سنوي.
وفقًا للسياسة الصناعية الوطنية وخطة التنمية ، في المستقبل ، ستتوسع الحصة السوقية لمركبات الطاقة الجديدة. تُظهر "خطة تطوير صناعة مركبات الطاقة الجديدة (2021-2035)" الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات أنه بحلول عام 2025 ، ستصل المبيعات المحلية لمركبات الطاقة الجديدة إلى حوالي 20٪ من إجمالي مبيعات السيارات الجديدة. بحلول عام 2035 ، ستصبح السيارات الكهربائية النقية هي الاتجاه السائد لمركبات البيع الجديدة.
الشكل 1: المبيعات الشهرية 2017-2020 لمركبات الطاقة الجديدة والتغيرات السنوية (المصدر: الموقع الإلكتروني لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات)
شحن الركائز: أوجه القصور في تطوير مركبات الطاقة الجديدة
"البنية التحتية الجديدة" هي تشييد البنية التحتية التي تركز على النهاية العلمية والتكنولوجية ، بشكل أساسي حول المجالات السبعة الرئيسية للبنية التحتية 5G ، UHV ، والسكك الحديدية عالية السرعة بين المدن ، والسكك الحديدية الحضرية ، وأكوام شحن مركبات الطاقة الجديدة ، ومراكز البيانات الضخمة ، والمصطنعة الاستخبارات ، وتكشف الإنترنت الصناعي.
في السنوات الأخيرة ، حققت سيارات الطاقة الجديدة تطورًا سريعًا كصناعة استراتيجية ناشئة. ومع ذلك ، نظرًا لأن البنية التحتية لمركبات الطاقة الجديدة ، فإن سرعة بناء أكوام الشحن لم تواكبها. السبب في إمكانية اختيار كومة الشحن في سلسلة "البنية التحتية الجديدة" الوطنية بشكل أساسي لأنها أصبحت عيبًا مهمًا يقيد تطوير سيارات الطاقة الجديدة في الصين. اعتبارًا من نهاية يناير 2020 ، أنشأت الصين 531,000 ركيزة شحن عامة و 712,000 ركيزة شحن خاصة. في الواقع ، في المراحل الأولى من تطوير أكوام الشحن ، كانت أكوام الشحن العامة مخصصة بشكل أساسي لمركبات الخدمة مثل سيارات الأجرة ، واستدعاء السيارات عبر الإنترنت والمركبات اللوجستية. مع زيادة المشتريات الشخصية لمركبات الطاقة الجديدة ، من الواضح أن بناء أكوام الشحن الخاصة لم يواكب الطلب المتزايد في السوق.
العشر سنوات القادمة: مقياس سوق بقيمة تريليون دولار
وفقًا للبيانات الصادرة عن تحالف تعزيز البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية في الصين، اعتبارًا من نهاية ديسمبر 2019، بلغ العدد التراكمي للبنى التحتية للشحن على الصعيد الوطني 1.219 مليون وحدة، منها 516,000 أكوام شحن عامة و703,000 أكوام شحن خاصة. وفي الفترة من يناير إلى فبراير 2020، ستزيد البنية التحتية للشحن الوطنية بمقدار 26,000 وحدة، منها ستزيد أكوام الشحن العامة بمقدار 15,000 وحدة وستزيد أكوام الشحن الخاصة بمقدار 11,000 وحدة. ومن المقدر أنه بحلول عام 2025، سيصل حجم الاستثمار إلى 90 مليار يوان.
سيعمل بناء أكوام الشحن على تعزيز التطور السريع للأجزاء ذات الصلة وصناعة المكونات ، بما في ذلك إدارة عمليات الشحن ، وعدد مركبات الطاقة الجديدة ، وما إلى ذلك. ومن المتوقع أنه في عام 2025 ، سيكون الاستثمار ذي الصلة أكثر من 270 مليار يوان.
الشكل 2: 2015-2020 ممتلكات كومة شحن السيارات الجديدة للطاقة (المصدر: تحالف تعزيز البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية في الصين)
وفقًا لمسودة "خطة تطوير صناعة سيارات الطاقة الجديدة (2021-2035)" الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات ، تشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2030 ، سيصل عدد مركبات الطاقة الجديدة في بلدي إلى 64.2 مليون. وفقًا لهدف البناء المتمثل في نسبة 1: 1 بين المركبات والأكوام ، في السنوات العشر القادمة ، ستكون هناك فجوة قدرها 63 مليون يوان في بناء أكوام الشحن في بلدي ، ومن المتوقع أن يكون هناك تريليون يوان في البنية التحتية سيتم تشكيل سوق البناء لشحن الخوازيق.
كومة شحن التيار المستمر: مزايا تقنية واضحة وآفاق سوق مشرقة
من منظور السلسلة الصناعية ، فإن صناعة كومة شحن مركبات الطاقة الجديدة في الصين لها ثلاث روابط. من بينها ، تقع الشركة المصنعة للمعدات المطلوبة لبناء كومة الشحن في الجزء العلوي من السلسلة الصناعية ، والمشاركين في منتصف السلسلة الصناعية هم مشغلو كومة الشحن. المشاركون في نهاية السلسلة هم المستخدمون النهائيون لشحن الأكوام ، بما في ذلك شركات سيارات الطاقة الجديدة والمستهلكين الأفراد.
من منظور أنواع معدات الشحن ، تشتمل البنية التحتية الحالية للشحن على أكوام شحن التيار المتردد وأكوام شحن التيار المستمر وأكوام متكاملة من التيار المتردد والتيار المستمر وأكوام الشحن اللاسلكي. من بينها ، أكوام شحن التيار المتردد وأكوام شحن التيار المستمر هما أهم نوعين في السوق في هذه المرحلة. مقياس تطبيق الركائز المتكاملة AC و DC صغير نسبيًا. على الرغم من ارتفاع الطلب على الشحن اللاسلكي ، إلا أنه لم يشكل نطاقًا صناعيًا بعد.
الشكل 3: تصنيف شحن البنية التحتية (المصدر: التقرير المتوقع لتطوير البنية التحتية للصين 2020-2025)
وقت شحن كومة شحن التيار المستمر قصير ، ومتوسط الطاقة هو 100-120 كيلو واط. وفقًا لإحصائيات السوق ، يتراوح متوسط سعر كومة واحدة من معدات الشحن DC التجارية العالمية بين 100,000 و 150,000 يوان. ومع ذلك ، فإن سعر الكومة المفردة لأكوام الشحن DC عالية الطاقة أعلى بكثير ، بمتوسط سعر يتراوح بين 600-700,000 يوان. يبلغ متوسط سعر أكوام شحن التيار المتردد ، والمعروف أيضًا باسم "أكوام الشحن البطيئة" ، حوالي 5,000 إلى 20,000 يوان.
تتضمن تكلفة شحن الأكوام تكاليف المواد الخام وتكاليف التصنيع وتكاليف العمالة. من بينها ، تكلفة المواد الخام هي تكلفة المدخلات لشحن معدات الخوازيق ، والتي تمثل حوالي 90٪ من التكلفة الإجمالية لشحن الأكوام. تشمل المعدات المطلوبة لشحن الأكوام بشكل أساسي وحدات الشحن ، ومعدات الترشيح النشطة ، ومعدات المراقبة والفوترة ، ومعدات صيانة البطاريات. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج أكوام الشحن DC ذات الطاقة العالية والجهد العالي إلى تركيب معدات توزيع طاقة إضافية ، مثل المحولات الكبيرة ، ومعدات حماية الجهد العالي والمنخفض ، إلخ.
خذ كومة شحن التيار المستمر كمثال. وحدة الشحن هي معداتها الأساسية. تستخدم بشكل أساسي لتحويل طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر يمكنها شحن البطارية. يمثل هذا الجزء من التكلفة حوالي 50٪ من تكلفة المواد الخام ، ويمثل جهاز التصفية النشط حوالي 15٪. تكلفة المعدات ومعدات صيانة البطاريات يمثل كل منها 10٪.
إذا قمت بإجراء تقسيم فرعي إضافي لأجهزة كومة الشحن ، يمكنك أن ترى أن المكون الإلكتروني الأساسي الذي يؤثر حقًا على أداء وحدة الشحن هو IGBT ، والذي يلعب دورًا في تحويل الطاقة ونقلها أثناء عملية الشحن ، وحسابات لـ تكلفة وحدة الشحن. تحقيق أكثر من 20٪.
يدخل مصنعو أشباه الموصلات إلى السوق ويقدمون حلولاً شاملة
في هذا العيد التكنولوجي "للبنية التحتية الجديدة" ، كيف يمكن ألا يكون هناك دعم من مصنعي أشباه الموصلات؟ بالطبع ، لن يغيبوا أبدًا.
・ حل محطة الشحن السريع ST DC
تعتقد شركة STMicroelectronics أنه على الرغم من أن الهندسة المعمارية القائمة على الطاقة المتجددة وتكنولوجيا تخزين البطاريات (إزالة محطات الشحن من الشبكة) آخذة في الظهور ، إلا أن الحل السائد لا يزال من خلال الشبكة والمحولات (نطاق الطاقة هو 120 كيلو وات أو أعلى ، مع عامل طاقة إدخال ثلاثي الطور تصحيح (PFC) ومحول DC-DC معزول مزود بالطاقة.
ST لديها قوة تقنية قوية في كربيد السيليكون (SiC) و MOSFET بقوة السيليكون ، والصمامات الثنائية وأجهزة الحماية (TV) ، ومحركات البوابة المعزولة ، والميكروكونترولر STM32 عالي الأداء. حل كومة الشحن المكون من هذه الأجهزة ، يمكن أن يساعد في شحن الشركات المصنعة للأكوام لتطوير محطات شحن سريعة ذات كفاءة عالية وعالية الكثافة للطاقة.
الشكل 4: مخطط كتلة حل محطة الشحن السريع ST DC (المصدر: ST)
・ حل محطة شحن TI DC
يتطلب تصميم محطة شحن التيار المستمر معرفة مهنية لتحقيق الميزات التالية: الكشف الدقيق والتحكم في خرج الطاقة مباشرة إلى بطارية السيارة ؛ كثافة طاقة عالية لدعم معايير شحن أسرع وأعلى للطاقة ؛ كفاءة تحويل PFC و DC / DC لتقليل الخسارة ؛ واجهة HMI مناسبة للمستخدمين للتفاعل مع النظام.
يدور التصميم المرجعي لمحطة شحن التيار المستمر (الخوازيق) المقدمة من TI (Texas Instruments) بشكل أساسي حول المتطلبات الفنية المذكورة أعلاه لمساعدة مصنعي الركائز على بناء محطات شحن (كومة) للمركبات الكهربائية (EV) DC أكثر ذكاءً وكفاءة.
سواء كانت مرحلة PFC ، أو تصميم مرحلة طاقة DC / DC ، أو نظام تحكم مركزي ، فإن كل نظام فرعي هو المكون الصحيح المطلوب لتصميم محطة شحن DC فعالة. يمكن للمستخدمين استخدام التصميم المرجعي العام مباشرةً ، أو وفقًا لاحتياجاتهم الخاصة ، حدد أحد الأنظمة الفرعية.
الشكل 5: رسم تخطيطي للأنظمة الفرعية الرئيسية لحل محطة الشحن DC التابعة لشركة TI (المصدر: موقع TI الرسمي)
・ حل شحن Infineon DC
تلخص Infineon Technologies (Infineon Technologies) متطلبات تصميم أكوام شحن DC للمركبة الكهربائية في أربع نقاط: إحداها هي زيادة طاقة الإخراج لتقصير وقت الشحن ؛ والثاني هو زيادة كثافة الطاقة ضمن مجموعة من حجم محطة الشحن ؛ والثالث هو زيادة الحمل. تحسين الكفأة؛ رابعًا ، تقليل استهلاك الطاقة لتحقيق وفورات في التكاليف.
يغطي حل كومة الشحن DC من Infineon نطاق الطاقة من كيلووات إلى ميغاواط. إنها سلسلة من مجموعات منتجات أشباه الموصلات عالية الكفاءة ، بما في ذلك أشباه موصلات الطاقة عالية الجودة ، والميكروكونترولر ، و ICs سائق البوابة ، وحلول المصادقة الأمنية لتلبية الحاجة إلى الشحن السريع لبطاريات المركبات الكهربائية.
الشكل 6: حل شحن Infineon DC (المصدر: صائد الفئران للإلكترونيات)
ملاحظات ختامية
في الوقت الحاضر ، يمكن لكومة شحن تيار مستمر بقدرة 120 كيلو وات شحن بطارية EV إلى ما يقرب من 80٪ في 30 دقيقة. مع تحسين تقنية الشحن السريع ، من المتوقع أن يتم تقصير وقت الشحن بشكل أكبر. مقارنة بمركبات الطاقة الجديدة ، على الرغم من أن عتبة تكنولوجيا الأجهزة لشحن الأكوام أقل بكثير.
ومع ذلك ، لا يزال تصميم مصدر طاقة ناجح لشحن EV DC يمثل تحديًا كبيرًا. من منظور حلول كومة الشحن التي تقدمها الشركات المصنعة لأشباه الموصلات ، فقد أعطوا أساسًا تصميمًا مرجعيًا كاملاً. يمكن للمستخدمين أيضًا تحديد أحد الأنظمة الفرعية لتصميمهم الخاص. فكرة التصميم المرن هذه مواتية جدًا للشحن. تقوم شركات تصنيع الأكوام بالترويج لمنتجاتها بسرعة في السوق.
كما نعلم جميعًا ، تمت كتابة كومة الشحن في تقرير عمل الحكومة ومخطط "الخطة الخمسية الرابعة عشر". مع التعزيز المستمر لنشر الدولة لمهام "البنية التحتية الجديدة" والتطور السريع لمركبات الطاقة الجديدة ، ستدخل صناعة كومة الشحن في تطور سريع. المسرح. من أجل تلبية الاحتياجات الجديدة بشكل فعال في سيناريوهات التطبيقات المختلفة ، سيستمر تحسين تقنية كومة الشحن وتحديثها ، وستتحسن بشكل كبير من حيث السلامة ، وانخفاض الكربون ، والاقتصاد والراحة.