Да, рынок электромобилей растёт, и каждый автомобиль или более крупное транспортное средство оснащается бортовым зарядным устройством и системой управления батареей, которые относятся к силовой электронике. Однако одних этих компонентов недостаточно для создания прогнозируемого рынка объёмом в 300 миллиардов долларов. Новый отчёт IDTechEx Research «Силовая электроника для электромобилей 2016-2026» указывает на ответ. Он заключается в том, что транспортные средства, в некотором смысле, становятся силовой электроникой. Например, подвеска перестанет быть механической и станет электрической — активной электрической подвеской, которая генерирует и использует электроэнергию, частично для саморегулирования, обеспечивая лучшие ходовые качества и улучшенную экономию топлива. В этом отчёте анализируются все эти новые разработки, включая радикальные изменения в компонентах, используемых в силовой электронике, и множество новых форм силовой электроники, которые появляются и могут появиться в будущем, исследуются причины и сроки их появления. Например, колёса могут стать электрическими, системы выработки электроэнергии, а гибриды могут использовать термоэлектрические элементы в выхлопных системах и турбинах, генерирующих мощность в киловаттах, которая должна управляться.
В отчете представлены новые инфографики и недавние презентации о технологиях и требованиях лидеров отрасли. Прогноз развития бизнеса в области силовой электроники охватывает шесть категорий, а количество электрических наземных, водных и воздушных транспортных средств, использующих эту силовую электронику, прогнозируется на период с 2016 по 2026 год и включает не менее 46 категорий. Такой уровень детализации недоступен в других источниках.
Системы привода для электрических наземных, водных и воздушных транспортных средств быстро развиваются, требуя от силовой электроники радикального изменения их специфических функций и расширения ассортимента для выполнения новых задач. В отчете поясняется, что в течение следующего десятилетия крупнейшим рынком будут наземные транспортные средства, особенно автомобили, за которыми последуют автобусы. В отчете подчеркивается текущая ситуация: обычные транспортные средства с функцией старт-стоп не соответствуют требованиям законодательства по выбросам на 2025 и 2030 годы.
Далее идут гибриды среднего класса с напряжением 48 В, представляющие собой модификации, позволяющие сохранить законность традиционных силовых установок для автомобилей класса C (субкомпактных) и выше, а возможно, и для некоторых автомобилей класса B. Ранние версии не имеют режимов чисто электрического привода, но более поздние версии будут их иметь благодаря интегрированным стартер-генераторам и более совершенной силовой электронике для управления, отмечается в отчете. Таким образом, они станут «электромобилями», «работа которых осуществляется от электродвигателей частично или постоянно». Большинство гибридов будут иметь значительно уменьшенные двигатели, что компенсируется новой силовой электроникой, при этом производительность останется прежней или улучшится, а выбросы будут резко сокращены. Самая совершенная версия — это чисто электрический привод, где вращающиеся электрические машины (ВЭМ) становятся простыми мотор-генераторами, но для многих других функций, таких как преобразование энергии для многократной рекуперации и многократного сбора энергии, а также для исключительной эффективности силовой установки, динамической зарядки и так далее, требуется больше силовой электроники. В статье рассматриваются последствия для всего, от контроллеров двигателей и преобразователей до систем управления батареями и новых электрических силовых систем и компонентов, с точки зрения аналитиков IDTechEx и многочисленных экспертов, опрошенных в ходе исследования, большинство из которых в настоящее время занимаются разработкой подобных систем. Собранные мнения затрагивают ключевые вопросы, такие как размер окна возможностей для силовых компонентов на основе SiC и GaN, фотоэлектрических элементов на основе GaAs и CIGS, 48-вольтовых гибридных систем и тенденции к переходу на 48 В без 12 В, а также чисто электрическое питание и все различные потребности в силовой электронике и решения, которые возникают в результате.
Доктор Питер Харроп, президент IDTechEx www.IDTechEx.com
