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浅析新能源汽车范畴IGBT的使用及市场环境

作者:admin 发布时间:2019-01-01 05:09

  ——新能源汽车中电机驱动节制系统的次要感化在于能量的转换,即从DC(电池直流电)转换到AC(电机交换电)或者从AC(电机交换电)转换到DC(电池直流电),从DC转到AC称为逆变,此中次要用到的功率器件就是一样,都是进行功率转换的器件,但分歧的是IGBT更常用于高压功率转换。电动汽车在功率器件的击穿电压在600-1200V摆布,开关频次在20KHZ以内,所以需要对高压大电流进行操作,次要通过IGBT模块实现。

  新能源汽车电动节制用IGBT的规格一般在600-1200V/120-800A摆布,以比亚迪F3DM为例,其电池的工作电压为330V,驱动电机功率为50KW,加快过程中,输出电流峰峰值在1500A以上,所以采用便宜1200V/600A额定电压电流的IGBT模块。

  车载空调理制系统——电动汽车车载空调的工作道理是通过逆变器将高压电池的直流电转换成交换电后,驱动空调压缩机电机进行工作,其道理与电动驱动不异,只是功率较小。一般电流需求在50A以内,工作频次在20KHz摆布。

  以比亚迪BIP60030为例,其车载空调理制系统中具有一个三相全桥智能IGBT模块,内有6颗IGBT,6颗FRD,击穿电压和额定电流别离选定为600V和30A。

  充电桩——充电桩有直流和交换两品种型。以直流充电桩为例,充电桩一端与交换电网相连,交换电通过整流功率模块转换为直流电,流经电容稳压滤波器后通过IGBT逆变功率模块逆变为高频交换电,最初变压器耦合及整流单位将它转换为分歧的直流电压品级,为分歧的电动汽车充电。

  综上,在电动汽车中,电机驱动系统占整车成本的15%-20%,而IGBT模块占电机驱动系统的50%,也就是说IGBT占整车成本的7-10%,是除电池之外成本第二高的元件,决定了整车的能源效率。Strategy Analytics查询拜访数据显示,2017年一辆纯电动汽车(EV)中半导体元器件用量成本达到了673美元摆布,相较于保守汽车297美元的半导体用量成本添加了127%,此中大部门新增用量是以IGBT为主的功率半导体器件;而一辆夹杂动力汽车(HEV)新增的半导体元器件用量成本为367美元,此中76%是IGBT占比居高的功率半导体器件。此外,上文所述的直流充电桩中大约有30%的原材料成本为IGBT,能够看到,无论是从功能仍是成本方面,IGBT在电动汽车范畴中都起到越来越主要的感化。

  据统计,2011年全球EV/HEV范畴IGBT市场营收在13万美元摆布,到了2016年,EV/HEV范畴的IGBT市场总营收约为8.45亿美元,而且还在持续增加。此外,按照我国内部查询拜访数据显示,2016年我国新能源汽车累计出产51.7万辆,发卖50.7万辆,同比增加 51.7%和 53%。2017年我国新能源汽车产量增至81.13万辆,同比增加56.3%,发卖量达到77万辆,保有量跨越160万辆。这此中新能源乘用车产量为55.2万辆,同比增加70.9%;新能源客车产量10.5万辆,同比下降22.2%;新能源公用车产量15.5万辆,同比增加152.5%。由此可见,新能源汽车市场需求的快速增加将拉动我国IGBT财产的前进与成长。

  因为新能源汽车中IGBT等大功率电力电子器件不只对机能要求高,同时对靠得住性的要求也很严苛,期望寿命一般为二十年以上,功率轮回上万次以至百万次以上,且需要在分歧的情况和天气下工作。所以目前我国市场需求的新能源汽车IGBT电子产物90%摆布都是通过进口渠道采办。欧美和日本企业凭仗着产质量量好、手艺领先,在IGBT市场中占领绝对劣势地位,也是我国新能源汽车IGBT市场的次要供应商。但因为国内新能源汽车范畴IGBT市场需求的暴涨和外贸情况的不不变性,新能源汽车范畴IGBT元器件市场无望向本土企业开放,以下将从政策方面和销量方面举例申明。

  政策方面——从2001年到2017年,国度连续出台了很多支持方针,例如开展国度863方案电动轿车严重专项,发布《电动轿车科技开展“十二五”专项规划(摘要)》、《关于加速电动轿车充电根本设备扶植的教导看法》、新能源汽车电机《2016年-2020年新动力轿车推广使用财务支持方针》、《轿车财产中持久开展规划》等一系列支持方针,并提出了到2030年,我国新能源汽车昔时销量占汽车总销量的40%-50%,全体保有量大于8000万辆,新疆时时彩开奖官网充电桩保有量大于8000万的方针。

  销量方面——2016年,中国新能源汽车的产量跨越50万辆,中国纯电动汽车的销量为40.9万辆,纯电动汽车动力总成系统的市场规模为130.88亿元,增速高达60%摆布。此中纯电动乘用车作为新能源乘用车的主力,2016年合计销量24.9万,接近占到新能源车总量的一半。2017 上半年新能源汽车财产按照新政进行了车型调整,销量同比有所下降;2017 下半年企业稠密推出新车型,市场逐渐回暖。

  据统计,新能源客车大中客车销量近五年不变在16-19万辆。2016 年新能源大客车销量达到5.7万辆,新能源中客车2016 年销量为4.93万辆,合计10.62万辆,新能源大中客车渗入率达56%。由此预测,新能源汽车规模到2020 年无望超200 万,此中估计乘用车将成为占比最重的电动汽车分类,公用车将具有较大的市场空间,而电动客车相对稳,但仍有必然增加空间。总量来看,估计将来几年新能源汽车销量将快速增加,对IGBT元器件的需求也将快速增大,有益于本土厂商成长。



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