Branchenbericht für elektrische Antriebe und Leistungsbereiche, 2022

2022-07-16 02:17:33 By : Mr. Huajun Shi

12. Juli 2022 10:50 ET |Quelle: ReportLinker ReportLinkerNew York, 12. Juli 2022 (GLOBE NEWSWIRE) – Reportlinker.com gibt die Veröffentlichung des Berichts „Electric Drive and Power Domain Industry Report, 2022“ bekannt – https://www.reportlinker.com/p06291893/?utm_source=GNW Im Trend zu „Software Defined Vehicles“ werden E/E-Architekturen tendenziell Domänencontroller-zentralisiert und zentralisiert.Elektrische Antriebssysteme entwickeln sich von der konventionellen „Drei-in-Eins-Integration“ auf der mechanischen Ebene zur „X-in-One-Integration“ auf der Leistungselektronik + „Software-Integration“ auf der Leistungsdomänenebene.Kontinuierliche tiefe FOTA-Updates begünstigen die bessere Leistung von Fahrzeugantriebssystemen.OEMs: Beschleunigen Sie die Massenproduktion von effizienten und intelligenten Lösungen für elektrische Antriebssysteme.Bei der Auswahl elektrischer Antriebslösungen berücksichtigen OEMs fünf Faktoren – Leistungsdichte, Integrationsgrad, Effizienz, Sicherheit und Intelligenz.Diese Faktoren sind von größter Bedeutung, unabhängig davon, ob sich OEMs für die Eigenentwicklung oder den Kauf von Komponenten anderer Hersteller entscheiden.In der nächsten Phase werden neue Technologien wie der integrierte X-in-One-Elektroantrieb, die 800-V-Spannungsplattform, SiC/GaN-Leistungsbauelemente und der Leistungsbereich der Branche der Elektroantriebssysteme einen großen Schub verleihen.BYDs „Acht-in-Eins“-Elektroantrieb: Im Jahr 2021 führte BYD einen Acht-in-Eins-Elektroantrieb auf Basis der e3.0-Plattform ein.Die hohe Integration von Motor, Getriebe, Motorsteuerung, PDU, DC-DC, OBC, VCU und BMS verringert den Platzbedarf und das Gewicht des Systems weiter.Im Vergleich zur vorherigen Generation zeichnet sich die Lösung durch eine um 20 % höhere Leistungsdichte, ein um 15 % geringeres Gewicht, eine um 20 % kleinere Größe und einen Gesamtwirkungsgrad von bis zu 89 % aus.Als Autohersteller baut BYD 400-V-Mittelspannungs- und 800-V-Hochspannungsfahrzeuge auf derselben Plattform.Die unabhängige Boost-Vorrichtung und die wiederverwendbaren Leistungsvorrichtungen des Antriebssystems bilden eine Boost-Ladetopologie, die eine modulare Boost-Architektur ermöglicht.Die Hochspannungsplattform verwendet 1200-V-/840-A-SiC-Leistungsmodule, die im Vergleich zu IGBT-Controllern eine um 60 % kleinere Größe, einen um 70 % geringeren Schaltverlust und einen Wirkungsgrad des elektrischen Steuersystems von bis zu 99,7 % ermöglichen.Elektrische Antriebssystemschaltungen und Chip-Integration auf der BYD e3.0-Plattform NIOs elektrisches Antriebssystem der zweiten Generation: NIO hat die Route des vorderen Permanentmagnet-Synchronmotors und des hinteren Induktions-Asynchronmotors etabliert.Die maximale Leistung des Permanentmagnet-Synchronmotors und des Induktionsasynchronmotors erreicht 180 KW bzw. 300 KW.NIO wählt die neuesten VE-Trac™ Direct SiC-Leistungsmodule von ON Semiconductor für den Front-Permanentmagnet-Synchronmotor seines elektrischen Antriebssystems der zweiten Generation.Die elektrischen Antriebssysteme von NIO werden von der Tochtergesellschaft Shanghai XPT Technology Limited bereitgestellt.XPT hat ein Produktionslayout mit einer Linie und mehreren Standorten in Nanjing, Shanghai und Hefei erstellt.Komponentenhersteller: Setzen Sie neue Produkte für elektrische Antriebssysteme ein und beschleunigen Sie die technologische Iteration.Da die integrierten „Drei-in-Eins“-Elektroantriebssysteme ausgereift sind, wird der nächste Schritt darin bestehen, eine „X-in-Eins-Integration“ auf der Ebene der Leistungselektronik zu erreichen, d. h. eine tiefe Integration des Bordladegeräts (OBC), hoch -Spannungs-DC/DC-Wandler, Wechselrichter und Stromverteilungseinheit (PDU).Tier-1-Zulieferer konkurrieren um die Markteinführung neuer Produkte für elektrische Antriebssysteme.GaN „Drei-in-Eins“-Elektroantriebsstrang von Shanghai Edrive: Im November 2021 zeigte Shanghai Edrive seinen GaN-Drei-in-Eins-Elektroantriebsstrang auf dem Stand von Nexperia.Das begehrte Produkt weist bei gleichen Arbeitsbedingungen einen deutlich höheren Wirkungsgrad als herkömmliche IGBT-Motorsteuerungen auf Siliziumbasis auf.Der maximale Wirkungsgrad der GaN-basierten Motorsteuerung erreicht 99,34 %, und der Bereich mit einem Wirkungsgrad von mehr als 90 % macht 93,58 % aus;der von siliziumbasierten IGBT-Motorsteuerungen beträgt 98,3 %, und der Bereich mit einem Wirkungsgrad von mehr als 90 % macht 83,94 % aus.Huaweis „X-in-one“-Elektroantriebssystem DriveONE: Es integriert sieben Hauptkomponenten, nämlich BCU (Battery Control Unit), PDU (Power Drive Unit), DCDC (Drive Power), MCU (Microcontroller Unit), OBC (on -Board-Ladegerät), Motor und Untersetzungsgetriebe, wodurch die tiefe Integration von mechanischen und Leistungskomponenten ermöglicht wird.Mit seiner Überlegenheit bei der Software bringt Huawei auch Intelligenz in seine elektrischen Antriebssysteme, um die Integration von Terminal-Cloud-Kooperation und -Steuerung zu ermöglichen.Dieses X-in-one-Elektroantriebssystem erreicht das Ziel, das Volumen um 20 % und das Gewicht um 15 % zu reduzieren, die Entwicklungskosten zu senken und die Abstimmung von Vorder- und Hinterradantrieb des Fahrzeugs zu realisieren.Vitesco Technologies Elektroantriebssystem der vierten Generation EMR4: Im Juli 2021 stellte Vitesco Technologies, die frühere Powertrain-Division von Continental, mit EMR4 sein Produkt der vierten Generation vor, das eine hohe Leistungsdichte, kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht bietet und einen Leistungsbereich von 80 abdeckt kW bis 230 kW.Im Vergleich zu EMR3 ermöglicht EMR4 eine um 5 % höhere Effizienz, 30 % niedrigere Kosten und 25 % geringeres Gewicht und kann zwei Hochspannungsplattformen, 400 V und 800 V, tragen.Entwicklungstrends der Elektroantriebssystemtechnik •„Drei-in-Eins“-Elektroantriebe entwickeln sich weiter hin zu „X-in-Eins“-integrierten Elektroantrieben.Die herkömmliche „Drei-in-Eins“-Elektroantriebstechnologie wird sich hin zu einer „3+3+X-Plattform“ weiterentwickeln, also einem Drei-in-Eins-Elektroantriebssystem (Motor, Getriebe und Motorsteuerung) und einem Drei-in-Eins-Elektroantrieb. ein Hochvolt-Lade- und -Verteilungssystem (DC/DC, OBC und PDU) als „Sechs-in-Eins“-Produkt kombiniert oder unter anderem mit BCU (Battery Control Unit) und VCU (Vehicle Control Unit) weiter integriert werden stellen ein "Sieben-in-Eins"- oder "Acht-in-Eins"-Produkt dar und erreichen eine tiefe Integration von mechanischen und Leistungskomponenten.Unterdessen werden der Elektroantrieb und das Wärmemanagementsystem des Fahrzeugs weiter verbunden und integriert, um ein effizientes integriertes elektrisches Wärmemanagementsystem zu bilden.Die Integration mit dem Kühlsystem, bestehend aus Motor, elektronischer Steuerung, Untersetzungsgetriebe, Gleichstrom und Stromversorgung, und ein einheitliches Wärmemanagement ermöglichen die Integration von Wärmequellen, reduzieren den Wärmeaustausch und den Wärmeverlust und verbessern die Wärmeabsorptionseffizienz der Wärmepumpe, um die Fahrt zu verlängern Reichweite von Elektrofahrzeugen.Dennoch stehen X-in-one-Systeme immer noch vor technischen Herausforderungen (z. B. Wärmemanagement, elektromagnetische Interferenz und Ausfallrate), und die Kosten sind hoch.Derzeit lassen nur wenige Anbieter (Huawei, BYD etc.) die Systeme in Serie produzieren und in Fahrzeuge einbauen.X-in-one-Systeme werden auch in Zukunft eine F&E-Priorität von OEMs und Tier-1-Zulieferern sein.•Die Durchdringungsrate von Flachdrahtmotoren steigt.Flachdrahtmotoren bieten die Vorteile einer hohen Leistungsdichte, niedrigen Kosten und einer guten Temperaturleistung.Ausländische Autohersteller haben schon früh die Flachdrahtmotortechnologie eingesetzt.Im Jahr 2021 glänzten Flachdrahtmotoren in China.Nicht wenige Blockbuster-Modelle, darunter Tesla Model 3/Model Y, Volkswagen MEB-basierte Fahrzeuge, NIO ET7, IM L7, ZEEKR 001 und Great Wall ORA Black Cat, trugen Flachdrahtmotoren.Die Gesamtdurchdringungsrate von Flachdrahtmotoren hat sich 20 % angenähert.Flachdrahtmotoren erfordern ein hohes Maß an Prozess-, Fertigungstechnologie und Anlagenautomatisierung.Chinesische Zulieferer wie Zhejiang Founder Motor, FinDreams Powertrain, HYCET E-Drive und Huayu E-Drive haben die Massenproduktion von Flachdrahtmotoren erreicht.Im Fall von BYD setzt BYD e3.0 im Vergleich zur vorherigen Generation, die Runddrahtmotoren verwendet, Haarnadel-Flachdraht-Permanentmagnet-Synchronmotoren mit höherem Kupferraumfaktor, geringerem Kupferverlust und einem Leistungsbereich von 70 bis 270 kW ein.Das zur Verhinderung von Eisenverlusten verwendete ultradünne Siliziumstahlblech trägt zu einer Steigerung der Motorleistung um 40 % und einem maximalen Wirkungsgrad von bis zu 97,5 % bei.In Bezug auf den Verzögerungsmechanismus werden reibungsarme Lager und eine Ölführungsstruktur verwendet, um die Schmierwirkung zu verbessern und den Ölverwirbelungsverlust zu reduzieren.Das feine Zahnraddesign trägt dazu bei, den Gleitverlust des Zahnrads zu reduzieren.Darüber hinaus wird erstmals Öl mit niedriger Viskosität eingeführt, wodurch der Getriebewirkungsgrad bis zu 97,6 % beträgt.BYD e3.0 Haarnadel-Flachdraht-Permanentmagnet-Synchronmotor •Die Massenproduktion von 800-V-SiC-Hochspannungsplattformen wird beschleunigt.Chinesische Autohersteller bemühen sich darum, die 800-V-Hochspannungsplattformarchitektur weiterzuverfolgen und die Massenproduktion und -auslieferung im Jahr 2022 zu erreichen. Xpeng Motors übernimmt 800-V-SiC-Hochspannungsprodukte von Inovance Technology.Das Xpeng G9-Paket XPower 3.0-Antriebssystem bietet zwei Angebote: 2WD-Einzelmotor (maximale Leistung: 230 kW (312 PS)) und 4WD-Doppelmotor (maximale Leistung: 175 kW (238 PS) / 230 kW (312 PS)).Der Wirkungsgrad des elektrischen Antriebssystems kann bis zu über 95 % erreichen.• Mehrstufige Untersetzungstechnologie Es gibt einen klaren Trend zu Hochgeschwindigkeitsmotoren, wodurch Untersetzungsgetriebe in Richtung zweistufiger Getriebeverzögerung gehen.Derzeit liefern die Motoren des Tesla Model 3 Drehzahlen von bis zu 17900 U/min;Die meisten Autohersteller in China haben 16000 U/min erreicht und planen 18000-20000 U/min.Hochgeschwindigkeitsmotoren erfordern jedoch die Unterstützung einer mehrstufigen Getriebetechnologie.Zweistufige Untersetzungsgetriebe, die zunächst in Hybridsystemen zum Einsatz kamen, sind heute in vollelektrischen Systemen zu sehen.Im Vergleich zu einstufigen Untersetzungsgetrieben ermöglichen zweistufige Untersetzungsgetriebe, dass Antriebsmotoren in einem effizienteren Bereich laufen, wodurch der Wirkungsgrad des Antriebssystems verbessert wird.Andererseits begünstigt die Verwendung von zweistufigen Untersetzungsgetrieben eine höhere Übersetzung, bessere fahrdynamische Eigenschaften und eine kürzere Beschleunigungszeit von 0-100 km/h.Darüber hinaus werden Antriebsmotoren durch die Verwendung von zwei Zahnrädern miniaturisierter und laufen mit niedrigeren Drehzahlen, wodurch die Kosten für Motoren und ECUs gesenkt werden.ZF, GKN, Magna und Co. haben zweistufige Untersetzungsgetriebe auf den Markt gebracht.• Power-Domain-Controller entwickeln sich weiter zu zentralisierten Domain-Controller- und Central-Computing- + zonalen Architekturen.Derzeit ist der integrierte Drei-in-Eins-Elektroantrieb zu einer Mainstream-Lösung in der Branche geworden.Mit der Weiterentwicklung „softwaredefinierter Fahrzeuge“ neigen E/E-Architekturen dazu, Domänencontroller-zentralisierte und zentralisierte Architekturen zu sein.Eine Reihe von OEMs und Komponentenherstellern haben eine Architektur mit drei Domänen implementiert, die Folgendes umfasst: Fahrzeugsteuerungsdomäne, intelligente Fahrdomäne und intelligente Cockpitdomäne.Der Vehicle Domain Controller (VDC) ist in die drei Funktionsdomänen integriert: Fahrgestelldomäne, Leistungsdomäne und Karosseriedomäne.Unabhängiger Power Domain Controller: Der Power Domain kombiniert Fahrzeugcontroller, Motorcontroller, BMS, Bordladeregler usw. Beispielsweise integriert das Power Domain Control System (PDCS) von NETA Auto Software- und Hardwarefunktionen und Algorithmen der VCU (Vehicle Control Unit). ) und BMS (Battery Management System) und verwendet Infineon Multi-Core-CPU/GPU in der Hardwarearchitektur.Das System bietet größeren Codespeicherplatz, größere und sicherere Rechenleistung und eine Fülle von Ein- und Ausgabekommunikationsports und unterstützt verschiedene Formen von Verbundanwendungen und OTA-Aktualisierungsfunktionen.In der Softwarearchitektur macht die AUTOSAR-Architektur + MBD-Modellierungsanwendung Software viel zuverlässiger und portabler.Domänenübergreifende zentralisierte Domänenfusionsarchitektur: Im Fall von Li Auto verfügt LEEA2.0, die in Li L9 verwendete Domänencontrollerarchitektur, über drei Fahrzeugsteuerungsdomänen, von denen die zentrale Steuerdomäne (einschließlich Stromversorgung, Karosserie und einige Fahrwerksfunktionen) aktiviert wird die Integration des Body Control Module (BCM) und des zentralen Gateways.Der zentrale Domänencontroller von Li L9 verwendet den neuesten S32G-Chip für die Automobilindustrie von NXP.Die gesamte Hardware, Systeme und Software für den Controller wurden von Li Auto selbst entwickelt.Auch die Funktionen wie Range-Extended Electric System, Air Conditioning System, Chassis System und Seat Control System werden vom Autohersteller eigenständig entwickelt, was den Umfang und die Aktualität von OTA-Updates auf Li L9 in Zukunft besser gewährleistet.Lesen Sie den vollständigen Bericht: https://www.reportlinker.com/p06291893/?utm_source=GNW Über Reportlinker ReportLinker ist eine preisgekrönte Marktforschungslösung.Reportlinker findet und organisiert die neuesten Branchendaten, sodass Sie alle Marktforschungsdaten erhalten, die Sie benötigen – sofort und an einem Ort.____________