電動汽車和混合動力汽車的功率電子市場(2020年版)
電動汽車/混合動力汽車市場欣欣向榮,助推功率器件市場發展。
電動汽車和混合動力汽車的競賽已拉開序幕。各原始設備制造商(OEM)在此領域的投資已超3000億美元,明確響應了汽車行業對政府二氧化碳減排目標的承諾。
事實上,市場數據很樂觀。2018年,純電動汽車的銷售量為132萬輛,插電式混合動力汽車的銷售量為75萬輛。相較于2017年銷售量,兩者分別為78萬輛和41萬輛,純電動汽車同比增長68%,插電式混合動力汽車同比增長84%。同時其他混合動力汽車銷售量也有所增長。
在繁榮的電動汽車/混合動力汽車市場驅動下,半導體功率器件市場前景光明。Yole預計,2024年其市場規模將超37億美元,2018-2024年的年復合增長率達21%。其中,IGBT模塊市場份額******,預計未來五年市場規模翻番。碳化硅功率模塊也將快速增長,2018-2024年年復合增長率有望實現48%。
用于電動汽車/混合動力汽車的功率器件市場預測(2018-2024年)
電動汽車/混合動力汽車產業技術方案多樣化
技術方案多樣化是電動汽車/混合動力汽車產業的典型特征,在技術端或供應鏈端還遠遠沒有得到整合。盡管如此,Yole已經確定了幾個主要技術趨勢,如汽車電氣化、模塊化汽車平臺、小型化高集成度等,并在《電動汽車和混合動力汽車的功率電子市場(2020年版)》中詳細介紹。
電池產能快速擴張、電池成本顯著降低、監管法規變更等因素加速了汽車電氣化和純電動化的進程。事實上,插電式混合動力汽車和純電動汽車明顯減少了二氧化碳排放量,對汽車原始設備制造商實現二氧化碳減排目標至關重要。
大眾MEB此類模塊化汽車平臺可降低成本,加快新車型的開發周期。
汽車制造商可以通過提高不同系統和子系統的集成度減少部件用量,從而降低成本、重量以及體積。在牽引電機系統中,將功率器件和齒輪同時集成在一個緊湊的系統中。牽引電機系統解決方案得到了諸如博世、舍弗勒、GKN等Tier1公司的大力支持,他們認為這是一個更完善的電動汽車/混合動力汽車解決方案,可提供給不同的汽車原始設備制造商。
隨著市場追求更高汽車功率和更大電池容量,乘用車的電池電壓已達到800V。保時捷Taycan則是目前全球唯一一款采用800V電氣系統的量產電動車。現代計劃基于E-GMP(Electric-Global Modular Platform),采用800V電池技術,推出新一代電動汽車。
特斯拉Model 3牽引逆變器采用了碳化硅功率器件,業界對此極為感興趣。對碳化硅器件供應商、封裝廠、基于碳化硅的系統供應商來說,大功率牽引逆變器市場商機無限。最近,人們對氮化鎵也重拾興趣,這是未來電動汽車/混合動力汽車的12V乃至 48V DC-DC轉換器和車載充電器的主要材料。
電動汽車/混合動力汽車的主要技術趨勢
汽車電氣化正在改變全球汽車產業
電動汽車/混合動力汽車市場快速增長,為整個供應鏈帶來了巨大的商機,同時也帶來了諸多挑戰。
在電動汽車/混合動力汽車市場上,傳統的內燃機汽車制造商處于同一起跑線,并與特斯拉(Tesla)等后起之秀展開競爭。特斯拉位列2018年純電動汽車供應商排行榜第一。內燃機汽車制造商必須投入大量精力,平衡過渡期內電動汽車/混合動力汽車的開發和現有的內燃機汽車的開發。由于不斷有新的激勵機制推行,客戶需求也不斷改變,很難預測過渡期有多長。
在電動汽車/混合動力汽車供應鏈中,Tier1公司面臨的挑戰尤為艱巨,如內燃機汽車相關產品的收益減少。為了彌補這一缺口,Tier1公司正加快電動汽車/混合動力汽車相關的產品研發。原始設備制造商侵入性愈來愈強,尤其體現在主逆變器領域,其目標是控制電動汽車/混合動力汽車的關鍵元件。現有的半導體器件供應商處境類似,一方面面臨Tier1廠商進入器件市場,另一方面還需應對新興寬禁帶(WBG)器件帶來的挑戰。
汽車供應鏈正經歷轉型。如今,中國是全球******的電動汽車市場,故許多問題涉及中國市場。迄今為止,供應商有兩種不同的方式進入中國市場,一種是直接在中國生產或向出售給中國集成商,另一種則是通過客戶間接出售給中國集成商。在電動汽車/混合動力汽車零部件領域,中國具有不同的技術水平和自主能力。在電池領域,中國有像寧德時代和比亞迪這樣的頂級供應商。然而,中國汽車使用的大部分IGBT功率模塊仍然是境外制造,這對中國汽車產業尤其是中國政府來說,并不是一個可持續的解決方案。中國制造產品份額提升的趨勢是明顯的,一些公司已經開始著手建立本地供應鏈——例如,比亞迪建立了自己的IGBT生產線,并正在開發SiC MOSFET。
中國驅動電動汽車/混合動力汽車以及相關功率器件發展
關于《電動汽車和混合動力汽車的功率電子市場(2020年版)》
分析了全球汽車電氣化的主要驅動因素以及汽車電氣化技術方案,確定影響功率器件系統和元件選擇的關鍵技術趨勢;
深入分析了相關的技術趨勢和技術路線圖,包括模塊平臺、系統集成、800V電池、48V汽車、燃料電池電動汽車以及電動汽車充電系統;
分析了電動汽車/混合動力汽車供應鏈及業務模式的變化,重點關注功率模塊供應商、系統制造商(Tier1)和汽車制造商(OEM);
預測了2018-2024年期間電動汽車的市場數據,包括汽車銷售量、功率變換市場和功率器件市場;
重點關注中國的電動汽車/混合動力汽車生態系統及其變革。
本報告涉及企業
Ankai, Aptiv, Audi, BAIC, BMW, Bosch, BYD, Chery, Continental, CRRC/Dynex, Daimler, Danfoss, Delphi, Denso, Dongfeng, DAW, Fiat, Ford, Fuji Electric, Geely, General Motors, Hitachi, Honda, Hozon, Huanghai, Hyundai, Infineon, JAC, Kandi, Kia, Macmic, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Motors, Nissan, Nio, Porsche, Renault, SAIC, Schaeffler, Semikron, Singulato, Siemens, Starpower, STMicroelectronics, Tesla Motors, Toyota, Valeo, XPeng Motors, Volkswagen, Volvo, Wanxiang Electric Vehicles, ZF, Zotye...
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以上圖文譯自Yole Développement的Power Electronics for Electric & Hybrid Electric Vehicles 2020,原文請參考:
https://www.i-micronews.com/products/power-electronics-for-electric-hybrid-electric-vehicles-2020/
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