Yole:EV帶動電力電子產業扭轉局面

作者 : Yole Développement

受到汽車效率大幅提升的充份帶動下,市場需求以及電動車(EV)的採用正在改變電力電力產業供應鏈...

因應全球去碳化(decarbonization)以及汽車產業轉型的兩大趨勢,持續帶動汽車邁向電氣化。根據市場研究公司Yole Développement (Yole)發佈的《汽車電力電子——專注於乘用車和輕型商用車》(Power Electronics for Automotive – Focus on Passenger and Light Commercial Vehicles)最新報告,到2027年,由主逆變器、DC-DC轉換器和車載充電器(OBC)組成的電力電子系統市場總額將增加到260億美元。

EV不斷超越預期:長期和短期驅動力

Yole電力電子資深技術和市場分析師Yu Yang指出,「近幾年來,各種電動車(xEV)的普及率持續蓬勃發展中。Yole預計,自2021 年至 2027 年間,全球xEV市場的複合年成長率(CAGR)將達到21%,而且在所有的細分市場都可以看到加速成長。隨著純電動車(BEV)滲透率快速增加,混合動力技術也將大幅提升。事實上,不同技術的滲透率取決於不同地區而異。」

逆變器、車載充電器(OBC)和 DC-DC 轉換器等應用強力地推動著電力電子市場發展。碳化矽(SiC) MOSFET 模組已開始滲透至主逆變器應用,並將取得顯著成效。這些模組由於具有快速充電能力、高效率以及元件和系統級的緊湊性等優勢,預計將在2021-2027年達到 28% 的 CAGR。SiC由於產能快速擴張,使得供需平衡問題更形加劇。

2021-27 power device market xEV - Yole Développement

2021-2027年全球功率元件市場規模—以電動車(xEV)為主。

OEM垂直整合:整合度提高,供應鏈重新洗牌

除了傳統的內燃機,快速電氣化的趨勢正在創造一個全新的供應鏈,包括一個新的電動動力傳動系統,由電池、電動馬達、逆變器和其他支持子系統組成,包括 OBC、DC/DC 轉換器、配電單元(PDU)和其他輔助設備。對於大多數子系統,電力電子元件是必不可少的。

這吸引了一批新的供應商,其中一些甚至來自汽車以外的產業。這種「入侵」在新興國家和地區,尤其是中國更為明顯。

值得注意的是,越來越多的汽車製造商正在轉向垂直整合。其中,有些將通常由Tier 1元件供應商生產系統的責任合併到 OEM的內部作業中。有些甚至滲透到通常由Tier 2供應商進行的元件設計和製造。這種顛覆性趨勢的主要驅動力是關鍵產品供應鏈的安全性,以及 BEV 相當高的創新速度,這得到了垂直整合的更好支持。

電氣化之旅令人興奮。然而,對於所有的業界參與廠商來說,仔細檢視自家公司的位置和能力並製定適合高度動態xEV業務的策略仍然至關重要。

2021 OEMs integration PE supply chain - Yole

2021年電力電子供應鏈中的汽車OEM整合。

電力電子市場成功關鍵:高效率和低成本

效率提升為電動車帶來諸多好處。顯然,這需要一種整體方法,其中電動動力傳動系統發揮著重要作用。電力電子元件是電子轉換器中功能和成本的關鍵元件。由於SiC MOSFET 模組具有更低的損耗、緊湊性以及更好的超快速充電兼容性,電力電子市場正從Si IGBT 模組轉向SiC MOSFET 模組。隨著巨大的計劃SiC產能在未來幾年達到量產,這一轉變正在加速中。

另一個關鍵趨勢是子系統整合。這並不僅僅是一種技術選擇,而且還大幅地改變了供應鏈。越來越多的 OEM 開始發展自己成為「系統整合商」(SI),並直接與關鍵零組件供應商簽訂合同。

技術持續向更高性能發展,包括系統電壓從 400V 到 800V ,以及裝置冷卻解決方案從主流的單側直接水冷轉向更高效的雙面直接水冷。

2021 BEV efficiency improvement - Yole

2021年純電動車效率大幅提升。

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