电动汽车动力系统技术的创新和发展:一个分析

电动汽车的大规模应用发生更大的速度比大多数人的预期。仅在过去12个月,标普已经调整了2025 EV全球生产中所占的份额从20%降至30%。而且,尽管许多国家的经济环境,是研究州,52%的全球消费者正在寻找购买电动汽车的下一辆车购买。

随着行业面临的重要任务,主流电动汽车(EV)为了满足监管和消费者需求,周围仍然是一个行业的流动性将驱动动力系统创新和这项技术将使市场经济在一个可接受的成本转嫁给消费者。

2022年广州捷普和SIS国际研究的电动汽车动力系统的调查,我们询问了200多名决策者从全球领先的汽车制造商和商用车制造商关于驾驶电动汽车动力系统技术创新因素和剩余的风险和相关的解决方案——使大规模采用。

主要结论包括:

• 电动汽车动力系统技术能力的平均开发周期。
• 73%的人认为电动汽车市场新进入者将导致电动汽车动力系统技术创新。
• 成本被确认为电动汽车动力系统创新的主要驱动力。
• 电池和充电提供最具创新潜力所造成的风险也最大规模采用。
• 68%的受访者正在考虑的物理集成动力系统组件或模块在未来5到10年。
• 日益增长的内部设计动力系统设计能力是汽车制造商的当务之急。

注:本研究的目的,“电动汽车动力系统技术”包括逆变器、转换器、集成的电源转换器、车载充电、电池管理系统和配电。

1。电动汽车动力系统的平均产品开发生命周期技术能力

与预测表明60%的新车将贝福或2030年电动汽车动力系统技术发展的速度,启动了制造业,是关键。长时间可能会影响该行业的能力以满足减排法规,虽然短时间将使汽车制造商推出车辆和在市场上获得他们的位置。

绝大多数(86%)的受访者表示,他们的平均开发和推出时间动力系统技术是24和40个月之间。更具体地说,通常要花费24到30个月51%,而35%的花31到40个月的过程。

只有4%的人带着他们的电动汽车动力系统开发和推出周期24个月或更少,更接近消费电子和物联网设备的时间表。

这个时间表是一个戏剧性的转变类似的研究四年前,捷普电子跑。在我们研究汽车产品开发周期在2017年和2018年,我们看到缩短产品开发生命周期的技术主要是内燃机(ICE)车辆。捷普集团2018年开展的调查显示,只有29%的汽车制造商说,他们的产品开发周期24个月或更长时间。近一半(49%)表示他们的上市时间是18个月或更少。

虽然这些研究没有严格的可比性,很明显看到电池电动汽车的加速启动(成为),我们看到产品开发生命周期较长。展望未来,成为目前成为主流和解决方案被发现生产的挑战,我们希望再次见到开发周期缩短。

当被问及因素制约电动汽车动力系统产品开发、受访者确认四个关键领域:

• 电池生产能力- - - - - -受访者担心制造商的生产能力需要电池的数量来满足电动汽车日益增长的需求。
• 材料短缺——这是一个问题尤其是对材料可能成为至关重要的我们更加依赖电池电动车,需要稀土金属和其他自然资源,如钴,在生产过程。
• 成本的工具、材料和组件—— 成本的增加可能会放缓创新的步伐和生产。
• 缺乏内部专业知识- - - - - -受访者表示,他们的公司可能需要援助与专业知识、技能和框架电气化补充的知识在房子周围。

2。而创新将来自新的和传统能源在短期内,73%的人认为电动汽车公司将长期

当被问及谁将在动力系统驱动创新技术,大部分受访者认为它将来自各种来源,新的和传统。在未来5到10年,67%的受访者认为,创新将来自新的电动汽车市场进入者,68%来自传统的汽车/商用车整车厂及67%来自汽车电池制造商。

当谈到长期超过十年,我们看到一个轻微上升预期的创新从电动汽车进入者。近四分之三(73%)的汽车领导人认为创新将由新电动汽车市场进入者,而69%的期望它源于传统的汽车/商用车oem, 66%来自汽车电池制造商和51%来自一级供应商。相比之下,只有17%的人认为电动汽车动力系统创新将来自软件公司,8%来自二线市场的供应商。

从这些反应很明显,汽车制造商将继续在电动汽车动力系统的主要驱动创新时代,因为他们一直在传统内燃机时代。但驾驶这一创新的关键将是构建和维护内部工程和科学技术基地。

3所示。成本被视为电动汽车动力系统的主要驱动创新

生产成本继续关心电动汽车oem;截至2022年6月,咨询公司Alix Partners发现,电动汽车的原材料成本是平均125%比冰车辆。该公司也报道了电动汽车的原材料成本本身自2020年3月以来上涨95%,主要由金属用于电动汽车电池。

复合变换所需的原材料成本是投资冰生产线生产电动汽车,或者在电动汽车市场新进入者,从头构建电动汽车产能。一个昂贵的运动,特别是锂电池的生产和处理。

在捷普电子研究,这是可以理解的,成本是最常见的驱动的电动汽车动力系统技术创新为31%。电力电子与电机效率在28%,那么能量储存密度为27%。另外14%的发现,充电速度是一个司机。

在提高效率的同时降低成本的压力和密度是令人难以置信的极短时间的行业转换。一些技术已经在他们的第五或第六代,和创新才刚刚开始。巨大的努力与低成本进入取代昂贵的材料,更容易获得材料。使电力,能源密度也降低了材料的使用,因此降低成本。

4所示。电池和充电提供最具创新潜力所造成的风险也最大规模采用

调查要求受访者回答他们的想法什么因素最影响电动汽车动力系统技术创新未来10年。反应到目前为止最高,为41%,在电池化学新进展。后面,刚刚超过五分之一(21%)援引电动机效率发展最有效的新的发展,20%强调集成架构,10%选择电子集成和最小的数选择高效的宽带隙半导体为7%。

这相信电池化学将高度有效的电动汽车动力系统技术的发展了oem的风险感知的推动大规模采用电动汽车。受访者认为,尽管电池提供了很好的机会,充电设施和电池制造问题现在电动汽车大规模部署的最大挑战:

• 在我们的受访者中,30%表示充电基础设施作为汽车行业最大的风险。电池和充电技术继续发展,越来越多的人选择驱动电动汽车。回家充电是一个方便的选择,但它可以花几个小时收取车辆在家里,需要创建一个公共高压充电快基础设施。需要与现实之间有很大的差距。根据麦肯锡2030,如果一半的车辆销售的零排放车辆(zev)实现联邦目标,美国将需要120万公共电动汽车充电器和2800万年私人充电器在家庭和工作场所。大概20倍比目前全国安装充电器。
• 百分之二十的受访者表明电池产能问题可能存在的风险的全球大规模采用。

• 尽管消费者购买成本是16%的受访者最关心的问题,重要的是要加强电动汽车消费者省钱的事实——每年高达1000美元和9000美元的一生,根据可持续能源中心。他们还表明,由于减少电动车运行所需的部分,消费者还可以节省高达4600美元修理汽车的生命周期。