《电动汽车和混合动力汽车电力电子市场-2020版》
2020-01-09 14:56:00   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

电动汽车和混合动力汽车市场的快速发展,不仅为电力电子(功率器件)供应链的参与者带来了很多机会,也带来了许多挑战。

Power Electronics for Electric & Hybrid Electric Vehicles 2020

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提高车辆的电气化水平就意味着需要更多的电力电子器件,这将对其供应链将产生深远的影响。

繁荣的电动汽车和混合动力汽车市场成为功率半导体器件市场增长的驱动力

电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)竞赛已经拉开帷幕。不同的原始设备制造商(OEM)宣布对电动汽车和混合动力汽车的投资金额已超过了3千亿美元,明确响应汽车行业对政府的承诺:减少二氧化碳(CO2)排放。

从市场数据来看,要实现承诺是有希望的。据麦姆斯咨询介绍,2018年,纯电动汽车(BEV)销售量为132万辆,插电式混合动力汽车(PHEV)的销售数据为75万辆。相比之下,2017年两者的销售量仅分别为78万辆和41万辆,纯电动汽车同比增长68%,插电式混合动力汽车同比增长84%。同时,其它类型的混合动力汽车销量也有所增长。

在繁荣的电动汽车和混合动力汽车市场的推动下,可以预见半导体功率电子器件市场将迎来光明的未来,预计2024年其市场规模将超过37亿美元,2018~2024年的复合年增长率为21%。IGBT功率模块占据最大的市场份额,预计在五年内将实现市场规模翻番。碳化硅(SiC)功率模块也将获得快速增长,2018~2024年的复合年增长率为48%。

该报告探讨了电动汽车和混合动力汽车市场动态,并解释了与电动汽车和混合动力汽车应用相关的不同电力电子(即电源转换器和电源模块)市场的发展趋势。

用于电动汽车和混合动力汽车的细分功率器件市场预测(2018~2024年)

用于电动汽车和混合动力汽车的细分功率器件市场预测(2018~2024年)

电动汽车和混合动力汽车行业呈现出丰富多样的技术路径

各种技术正在走进电动汽车和混合动力汽车行业,但远远没有整合到技术终端和供应链端。尽管如此,Yole已确认了几种主要技术趋势,并在本报告中进行了详细阐述。

电池产能迅速扩大,电池成本显著降低,法规变更,加速了汽车产业向电气化和纯电动化的过渡进程。的确,插电式混合动力汽车和纯电动汽车可明显减少二氧化碳排放量,这对汽车OEM厂商实现二氧化碳减排目标来讲至关重要。

诸如大众集团(Volkswagen)打造的MEB模块化车辆平台,可降低成本并减少新车型的开发时间。

提高不同系统和子系统的集成度,汽车制造商可以减少零件的用量,从而降低成本、重量和体积。在牵引电机系统(e-axle)中,功率电子器件和齿轮集成于同一紧凑系统。e-axle得到了博世(Bosch)、舍费勒(Schaeffler)、吉凯恩(GKN)等Tier 1公司的大力支持,他们将e-axle视为电动汽车和混合动力汽车的更完善的解决方案,可提供给不同的汽车OEM厂商。

对更高功率和更大电池容量的追求,已促使乘用车的电池电压达到新水平:800V。如今,保时捷运动型电动汽车Taycan是唯一配置了800V电池的商用车辆。现代(Hyundai)计划将基于其800V技术的新型E-GMP车辆平台推出新一代电动汽车。

特斯拉(Tesla)Model 3逆变器采用意法半导体SiC功率模块(参考报告:《特斯拉Model 3逆变器:意法半导体SiC功率模块》),在业界引起了极大轰动。确实,大功率牵引逆变器对SiC器件供应商、封装解决方案厂商、基于SiC的系统供应商来讲,是巨大的新商机(参考报告:《功率碳化硅(SiC):材料、器件及应用-2019版》《Wolfspeed全碳化硅功率模块:CAB450M12XM3》《功率模块封装产业现状-2019版》《汽车半导体封装市场和技术趋势-2019版》)。同样,最近人们对氮化镓(GaN)重拾兴趣,这是将来电动汽车和混合动力汽车的12V- 48V DC/DC转换器和车载充电器的主要候选材料(参考报告:《功率氮化镓(GaN):外延、器件、应用及技术趋势-2019版》《功率氮化镓(GaN)专利全景分析-2019版》)。本报告分析了SiC和GaN电力电子器件的潜力。

电动汽车和混合动力汽车行业的主要技术趋势

电动汽车和混合动力汽车行业的主要技术趋势

车辆电气化正在改变全球汽车行业

电动汽车和混合动力汽车市场的快速发展,不仅为供应链的参与者带来了很多机会,也带来了许多挑战。

在电动汽车和混合动力汽车市场上,传统的内燃机汽车(ICE)制造商处于同一起跑线,并受到特斯拉等新进入者的竞争。2018年纯电动汽车供应商的排行榜上,特斯拉排名第一。内燃机汽车制造商必须投入大量精力去平衡过渡期内电动汽车和混合动力汽车的研发与现有内燃机汽车的研发。政府激励机制的不断推出,客户需求也在变化,让过渡期时长变得难以确定。

在电动汽车和混合动力汽车供应链中,Tier 1公司面临的各种挑战最为艰巨,例如与内燃机汽车相关产品的营收减少。为了弥补这个营收缺口,Tier 1公司正在加快与电动汽车、混合动力汽车相关产品的研发进程。但是,OEM厂商越来越具有侵入性,尤其体现在主逆变器相关产品领域,这样做的目的是控制电动汽车和混合动力汽车的关键元件。现有的半导体器件供应商处境相似,一方面需要面对Tier1公司对半导体器件市场的侵入,另一方面还需应对新兴的宽禁带(WBG)器件带来的挑战。

汽车供应链的转型正在进行中。如今中国已成为电动汽车的最大市场,要分析该市场就必须深入调研和分析中国市场。到目前为止,供应商通过两种不同的方式进入中国市场:直销(通过在中国生产或出售给中国集成商)、通过客户间接出售给中国集成商。中国具备为电动汽车和混合动力汽车提供零部件的不同技术水平和独立性。在电池方面,中国拥有宁德时代(CATL)和比亚迪(BYD)等顶级供应商。但是,中国汽车使用的大多数IGBT功率模块仍在境外制造,这对于中国汽车行业尤其是中国政府而言,并非可持续发展的解决方案。提高中国制造产品的决心已定,一些厂商开始着手建立本地供应链,例如比亚迪建立了自己的IGBT产品线,并正在开发SiC MOSFET。

在报告中,Yole分析了供应链的变化情况,并分享了对新商机的看法。

中国是驱动电动汽车和混合动力汽车及其功率器件行业发展的重量级国家

中国是驱动电动汽车和混合动力汽车及其功率器件行业发展的重量级国家

本报告涉及的部分公司:Ankai, Aptiv, Audi, BAIC, BMW, Bosch, BYD, Chery, Continental, CRRC/Dynex, Daimler, 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, Zotye…

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