Análisis de profundidad de tecnología, mercado y empresa de motor de vehículo eléctrico y sistema de transmisión

- Dec 11, 2018-

Análisis de profundidad de tecnología, mercado y empresa de motor eléctrico y sistema de accionamiento.

En primer lugar, la tecnología de control del motor y el mercado.

Tecnología

La tecnología de baterías, el motor y su tecnología de control, la tecnología de administración de energía y la tecnología de vehículos eléctricos son las cuatro tecnologías clave de los vehículos eléctricos. El sistema de control electrónico se utiliza para controlar componentes como baterías y motores. Sus funciones incluyen: gestión de la batería, motor y gestión de la energía del motor.

El sistema de control electrónico está compuesto por un sistema de control como una ECU, un sistema de detección como un sensor y un sistema de identificación de la intención del conductor. El costo de material del sistema de control electrónico no es alto, pero se necesitan muchos ensayos para dominar los algoritmos clave. Especialmente el vehículo híbrido implica la estrategia de control de la mezcla de petróleo y electricidad, y las barreras técnicas son altas.

Como la unidad de conversión de energía que conecta la batería y el motor en el nuevo vehículo de energía, el controlador del motor es el núcleo del sistema de control y la unidad del motor. Incluye principalmente las partes de hardware como el módulo de semiconductores de potencia IGBT y su circuito asociado, así como la parte de software del algoritmo de control del motor y la protección lógica.

El sistema de control de accionamiento del motor (incluido el motor de accionamiento y el controlador del motor) es la estructura principal de ejecución en la operación de vehículos de nueva energía. Las características de control y conducción determinan los principales indicadores de rendimiento del vehículo.

En términos generales, el controlador del motor se compone principalmente de las siguientes partes:

1. El módulo de control electrónico (ElectronicController) incluye circuitos de hardware y el software de control correspondiente. El circuito de hardware incluye principalmente el microprocesador y su sistema mínimo, el circuito de monitoreo del estado de la corriente del motor, voltaje, velocidad, temperatura, etc., varios circuitos de protección de hardware y la interacción de datos con la unidad de control externa, como el vehículo. Controlador y sistema de gestión de la batería. Circuito de comunicación. El software de control implementa el algoritmo de control correspondiente de acuerdo con las características de los diferentes tipos de motores.

2. El conductor convierte la señal de control del microcontrolador al motor para impulsar la señal de activación del convertidor de potencia y aísla la señal de alimentación y la señal de control.

3. El módulo convertidor de potencia (PowerConverter) controla la corriente del motor. Los dispositivos de potencia que se utilizan a menudo en los vehículos eléctricos incluyen transistores de alta potencia, tiristores de desactivación de la puerta, FET de potencia, transistores bipolares de puerta aislada y módulos de potencia inteligentes.

Estructura de apariencia del controlador del motor

En la actualidad, los controladores de los motores eléctricos de los vehículos eléctricos adoptan principalmente la topología del circuito inversor trifásico de voltaje de puente completo, y algunos productos tienen convertidores bidireccionales de CC / CC bidireccionales para aumentar la tensión de CA en la entrada del extremo del motor, aumentar La potencia de salida a alta velocidad, y reducir el motor. Costes de diseño y producción. En el controlador convencional, el condensador de soporte de CC es voluminoso y tiene poca resistencia a altas temperaturas.

Para reducir el volumen de los capacitores de soporte de CC e incluso eliminarlos, la nueva topología y el método de control del circuito del convertidor se han convertido en un nuevo punto de acceso en la investigación de aplicaciones de vehículos eléctricos, pero aún se encuentra en la etapa de exploración práctica.

En la actualidad, el enfoque de investigación y desarrollo de los convertidores para vehículos eléctricos aún se concentra en la integración de la electrónica de potencia.

La tecnología integral y el análisis de las tendencias del mercado, en el futuro, las tres direcciones de desarrollo tecnológico de los sistemas de motores de automóviles son la magnetización, la digitalización y la integración permanentes.

1. La magnetización permanente significa que el motor de imán permanente tiene las ventajas de alta densidad de potencia y densidad de par, alta eficiencia y fácil mantenimiento. En la actualidad, la tendencia de magnetización permanente del motor es prominente. De acuerdo con los datos de la consulta, el motor síncrono de imán permanente ha representado más del 90% del uso de vehículos de nueva energía en China.

2. La digitalización incluye la digitalización del control del variador, la digitalización del variador a la interfaz del sistema CNC y la digitalización de la unidad de medición. El software reemplaza el hardware en la mayor medida posible, con otras funciones como protección, monitoreo de fallas y autodiagnóstico.

3, la integración se refleja principalmente en dos aspectos: 1) motor: conjunto de motor y motor, integración de conjunto de motor y caja de cambios; 2) controlador: conjunto de electrónica de potencia (dispositivos de potencia, variador, control, integración de sensores, fuentes de alimentación, etc.) En el futuro, la integración de motores, reductores y controladores es una tendencia que no solo reduce el tamaño, sino que también permite Los productos más estandarizados.

Mercado

A medida que el nuevo mercado de vehículos de energía continuará mejorando en los próximos años, el potencial del mercado en este campo se liberará gradualmente y el tamaño del mercado del controlador del motor aumentará gradualmente. En la actualidad, el precio del controlador del motor del vehículo de pasajeros es generalmente de 30,000 a 50,000 yuanes, y el precio del controlador del motor del automóvil de pasajeros es generalmente de 0,6 a 15,000 yuanes.

A través de los cálculos, se estima que para 2020, el tamaño del mercado de los controladores de motores de vehículos de energía nueva nacional superará los 15 mil millones de yuanes. (Para un cálculo detallado, consulte el "Informe de inversiones en el mercado de los controladores y motores de automóviles con nueva energía 2016-2020 de China" publicado por el público.

Tamaño del mercado del controlador de motor automotriz de nueva energía 2016-2020 (100 millones de yuanes)

En la cadena de suministro, el desarrollo de controladores de motor incluye software y diseño de hardware. El software central generalmente es desarrollado por el OEM, y el hardware y el software del controlador subyacente pueden ser seleccionados por el fabricante de piezas de automóviles.

El nivel de hardware del controlador de China tiene una cierta brecha con los países extranjeros, y la capacidad de industrialización es relativamente insuficiente. La mayoría de las compañías están más inclinadas a elegir proveedores de hardware de controladores de vehículos extranjeros cuando introducen productos de vehículos eléctricos producidos en masa.

Además, el hardware básico, las herramientas de desarrollo, etc. del controlador básicamente dependen de las importaciones.

Situación de la cadena de la industria del controlador de motor

En términos de tipos de empresas, las empresas de control de motores convencionales actuales se dividen principalmente en dos categorías: una es un fabricante de vehículos eléctricos, y los controladores de motores de vehículos eléctricos producidos por ellos generalmente suministran sus productos completos para vehículos; el otro es empresas de partes de vehículos eléctricos. Los controladores de motores eléctricos producidos generalmente se suministran a compañías de vehículos específicas o no específicas.

En el campo de los vehículos de pasajeros, las compañías de vehículos usualmente tienen una fuerte fortaleza integral. Por lo general, desarrollan y producen controladores de motores de vehículos eléctricos de forma independiente, o dependen principalmente de la investigación y el desarrollo independientes, y complementan los productos de las empresas de componentes y piezas adecuadas. En el campo de los autos de pasajeros, las compañías de automóviles usualmente tienen poca experiencia en la investigación y desarrollo de controladores de motores. En general, optan por comprar controladores de motor eléctrico. Un pequeño número de compañías de vehículos a gran escala elegirán la investigación y el desarrollo independientes o la investigación y el desarrollo independientes.

Si bien existen diferencias en la tecnología de los controladores en el país y en el extranjero, a partir de 2015, los nuevos tipos de productos de vehículos de energía están diversificados, y la demanda de diferentes controladores es más abundante. Solo en términos de cantidad, el mercado actual de controladores de motores eléctricos en China está principalmente ocupado por marcas nacionales. Los productos financiados por el extranjero representan una pequeña participación en el cultivo de mercado y en la etapa inicial de desarrollo debido a sus altos precios.


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