Kształtowanie mobilności jutra: Badanie postępów w układach napędowych EV i dominacji rynkowej regionu Azji i Pacyfiku

WPROWADZENIE

Układ napędowy pojazdu odpowiada za generowanie mocy potrzebnej do poruszania kołami. Pojazdy elektryczne charakteryzują się znacznie prostszym układem napędowym, składającym się z dużo mniejszej liczby komponentów niż w pojazdach z silnikiem spalinowym. Zasadniczo układ napędowy pojazdu elektrycznego składa się z pakietu akumulatorów, falowników do transferu mocy oraz jednego lub więcej silników elektrycznych połączonych przekładnią redukcyjną. Pojazdy hybrydowe i hybrydowe typu plug-in zawierają dodatkowe komponenty w układzie napędowym, takie jak silnik spalinowy, dedykowana przekładnia i układ wydechowy. Według raportu opublikowanego przez UnivDatos Market Insights, globalny rynek elektrycznych układów napędowych pojazdów wynosi 235,7 miliarda USD i oczekuje się, że do 2030 roku osiągnie 1 725,1 miliarda USD.

Dostęp do przykładowego raportu (w tym wykresy, tabele i rysunki): https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=47156

Rys. 1. Globalna sprzedaż różnych pojazdów elektrycznych, 2010-2022

Przemysł pojazdów elektrycznych (EV) odnotował w ostatnich latach niezwykły wzrost, napędzany postępem technologicznym i zwiększoną świadomością ekologiczną. Układ napędowy leży u podstaw tej rewolucji, skomplikowany system odpowiedzialny za przekształcanie energii elektrycznej w energię mechaniczną do napędu.

Rysunek 2: Komponenty układu napędowego pojazdu elektrycznego z udziałem procentowym pod względem ceny

AKUMULATORY

Podstawą każdego układu napędowego pojazdu elektrycznego jest akumulator, a wraz z pojawieniem się akumulatorów litowo-jonowych nastąpiła rewolucja w krajobrazie pojazdów elektrycznych. Przyniosło to większą gęstość energii, lepsze możliwości ładowania i dłuższą żywotność, co skutkuje wydłużonym zasięgiem pojazdów elektrycznych. W miarę jak technologia akumulatorów stale się rozwija wraz z eksploracją akumulatorów półprzewodnikowych i innymi najnowocześniejszymi rozwiązaniami, można spodziewać się jeszcze większego postępu w zakresie zasięgu, szybkości ładowania i redukcji kosztów.

Rysunek 3: Przegląd akumulatorów pojazdów elektrycznych

WYDAJNE SILNIKI

Wydajność silników ma zasadnicze znaczenie dla maksymalizacji potencjału pojazdów elektrycznych. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi (PMSM) stały się preferowaną opcją, ponieważ są znane z wysokiej wydajności, kompaktowych rozmiarów i charakterystyki momentu obrotowego. Ostatnie postępy w konstrukcji silników, takie jak integracja zaawansowanych materiałów i zoptymalizowanych konfiguracji magnesów, zwiększyły moc wyjściową i poprawiły ogólną wydajność. Ponadto, dzięki włączeniu algorytmów sterowania silnikiem i oprogramowania predykcyjnego, można osiągnąć płynniejsze przyspieszenie, hamowanie regeneracyjne i dokładną kontrolę momentu obrotowego, co prowadzi do optymalnych wrażeń z jazdy.

Odkryj spostrzeżenia: Otrzymaj przykładowy raport z badań rynku układów napędowych pojazdów elektrycznych na Bliskim Wschodzie – https://univdatos.com/report/middle-east-ev-powertrain-market/

ELEKTRONIKA MOCY

Elektronika mocy stanowi zasadnicze ogniwo między akumulatorem, silnikiem i innymi komponentami układu napędowego. Te systemy elektroniczne, takie jak falowniki, przetwornice i sterowniki silnika, skutecznie zarządzają przepływem energii elektrycznej, optymalizując zarówno wydajność, jak i osiągi. Rozwój elektroniki mocy zmniejszył straty energii, poprawił zarządzanie termiczne i zwiększył gęstość mocy, co zaowocowało bardziej ekonomicznymi i kompaktowymi układami napędowymi. Ponadto oczekuje się, że innowacje w półprzewodnikach z węglika krzemu (SiC) i azotku galu (GaN) zrewolucjonizują elektronikę mocy, ułatwiając wyższe prędkości przełączania i zmniejszone straty.

INTELIGENTNE OPROGRAMOWANIE

Inteligentne rozwiązania programowe stały się niezbędne dla ewolucji układu napędowego. Zaawansowane algorytmy i techniki uczenia maszynowego mogą optymalizować wydajność układu napędowego, dostosowywać się do zmieniających się warunków środowiskowych i poprawiać wydajność. Wykorzystując dane w czasie rzeczywistym i analizując zachowanie kierowcy, sterowanie predykcyjne umożliwia optymalne zużycie energii, predykcyjne utrzymanie ruchu i spersonalizowane wrażenia z jazdy. W miarę jak branża nadal wdraża łączność i integrację pojazdu z siecią, rozwój oprogramowania pozostanie kluczowy dla postępu w optymalizacji układu napędowego i inteligentnym zarządzaniu energią.

ANALIZA REGIONALNA

Według raportu opublikowanego przez UnivDatos Market Insights, globalny rynek elektrycznych układów napędowych pojazdów, jest zdominowany przez region Azji i Pacyfiku, który w 2022 roku prawie podbił 59,2% udziału w rynku i oczekuje się, że zdominuje rynek w 2030 roku z udziałem w rynku wynoszącym około 63,4% w 2030 roku. Popyt na akumulatory do pojazdów elektrycznych w regionie Azji i Pacyfiku rośnie szybko z powodu kilku czynników, w tym polityki rządowej, postępu technologicznego, inwestycji producentów akumulatorów i wzrostu gospodarczego. Ponadto region ten jest największym na świecie rynkiem samochodowym, a rządy w krajach takich jak Chiny, Japonia i Korea Południowa aktywnie zachęcają do przyjmowania pojazdów elektrycznych w celu zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza i emisji dwutlenku węgla. Doprowadziło to do zwiększonego popytu na pojazdy elektryczne, co z kolei wygenerowało popyt na układy napędowe pojazdów elektrycznych. Przyjmowanie akumulatorów do pojazdów elektrycznych (EV) szybko rośnie w regionie Azji i Pacyfiku z powodu zwiększonej świadomości na temat zanieczyszczenia powietrza i związanych z nim zagrożeń dla zdrowia. Obszary w regionie Azji i Pacyfiku doświadczyły alarmujących poziomów zanieczyszczenia powietrza, a przyjęcie pojazdów elektrycznych okazało się skuteczne w zmniejszaniu emisji i poprawie jakości powietrza. Na przykład Chiny ustaliły cel, aby sprzedaż nowych pojazdów energetycznych stanowiła 20% sprzedaży nowych samochodów do 2025 roku. Ponadto wysokie wskaźniki przyjmowania układów napędowych pojazdów elektrycznych skutkują szeroką gamą niedrogich modeli pojazdów elektrycznych. W ciągu ostatnich kilku lat liczni producenci samochodów, tacy jak Hyundai i Kia, wypuścili opłacalne modele pojazdów elektrycznych o większym zasięgu i szybszych możliwościach ładowania, dzięki czemu stały się one bardziej atrakcyjne dla kupujących.

Rys. 4: Analiza porównawcza udziału w rynku układów napędowych pojazdów elektrycznych między 2022 a 2030 rokiem.

ELIMINACJA SILNIKÓW SPALINOWYCH I PRZEJŚCIE NA POJAZDY ELEKTRYCZNE

Jednym z największych i najważniejszych problemów, przed którymi kiedykolwiek stanął świat, jest łagodzenie zmian klimatycznych poprzez redukcję emisji dwutlenku węgla. Innowacje technologiczne odgrywają kluczową rolę w rozwiązywaniu tego wyzwania, skłaniając stare i nowe potęgi przemysłowe do reformy swoich ram politycznych w celu zachęcania do niskoemisyjnych inwestycji i innowacji. Aby pojazdy elektryczne przyczyniały się do zmniejszenia emisji z pojazdów, konieczne jest zintegrowanie ich z systemami energetycznymi, dekarbonizacja wytwarzania energii elektrycznej, wdrożenie infrastruktury doładowywania i produkcja zrównoważonych akumulatorów. Aby dodatkowo realizować ten cel, ponad 20 krajów ogłosiło pełne wycofanie sprzedaży samochodów z silnikami spalinowymi (ICE) w ciągu 10-30 lat, a wśród wdrożycieli znajdują się gospodarki wschodzące, takie jak Cabo Verde, Kostaryka i Sri Lanka. Opierając się na tym, ponad 120 krajów (stanowiących około 85% globalnej floty pojazdów drogowych, z wyłączeniem pojazdów dwu- i trójkołowych) przedstawiło zobowiązania do osiągnięcia zerowej emisji netto w nadchodzących dziesięcioleciach.

Rysunek 5: Zakazy dotyczące silników spalinowych lub cele elektryfikacji

WNIOSKI

Według raportu opublikowanego przez UnivDatos Market Insights, globalny rynek elektrycznych układów napędowych pojazdów, rynek elektrycznych układów napędowych pojazdów ma odnotować znaczny wzrost w nadchodzących latach, napędzany postępem w technologii akumulatorów, wydajnych silnikach, elektronice mocy i inteligentnych rozwiązaniach programowych. Nadszedł czas, aby zagłębić się w skomplikowane szczegóły rynku elektrycznych układów napędowych pojazdów. Akumulatory, silniki, elektronika mocy i rozwiązania programowe współpracują ze sobą, aby napędzać transformację z energii elektrycznej w energię mechaniczną do ruchu. Ponadto akumulatory litowo-jonowe oferują wysoką gęstość energii i możliwości ładowania, wraz z postępem technologicznym w celu wydłużenia zasięgu i przyspieszenia szybkości ładowania. Dodatkowo, PMSM i materiały półprzewodnikowe są wykorzystywane do opracowywania bardziej wydajnych algorytmów sterowania i oprogramowania predykcyjnego, co skutkuje płynniejszym i bardziej wydajnym systemem układu napędowego. Ponadto region Azji i Pacyfiku dominuje na rynku globalnym ze względu na politykę rządową i zachęty, które prowadzą do zwiększonego przyjmowania pojazdów elektrycznych, tworząc stabilny i innowacyjny rynek układów napędowych.