नई ऊर्जा वाहन चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग के विकास के अवसरों का रुझान

1. चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग के विकास का अवलोकन

चार्जिंग मॉड्यूल नई ऊर्जा वाहनों के लिए डीसी चार्जिंग पाइलों का मुख्य आधार हैं। चीन में नई ऊर्जा वाहनों की बढ़ती संख्या और स्वामित्व के साथ, चार्जिंग पाइलों की मांग भी बढ़ रही है। नई ऊर्जा वाहनों की चार्जिंग को एसी स्लो चार्जिंग और डीसी फास्ट चार्जिंग में विभाजित किया गया है। डीसी फास्ट चार्जिंग में उच्च वोल्टेज, उच्च शक्ति और तीव्र चार्जिंग की विशेषताएं हैं। चार्जिंग दक्षता को प्राथमिकता देने के कारण, डीसी फास्ट चार्जिंग पाइलों और चार्जिंग मॉड्यूल का बाजार लगातार बढ़ रहा है।

2. इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग का तकनीकी स्तर और विशेषताएँ

नई ऊर्जा वाहन चार्जिंग पाइल ईवी चार्जर मॉड्यूल उद्योग में वर्तमान में एकल मॉड्यूल उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति, लघुकरण, उच्च रूपांतरण दक्षता और विस्तृत वोल्टेज रेंज जैसी तकनीकी विशेषताएं मौजूद हैं।

एकल मॉड्यूल शक्ति के संदर्भ में, नई ऊर्जा चार्जिंग पाइल चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग ने 2014 में 7.5 किलोवाट, 2015 में निरंतर धारा 20 एंट्री और 15 किलोवाट, और 2016 में निरंतर शक्ति 25 एंट्री और 15 किलोवाट के मुख्य उत्पाद विकास का अनुभव किया है। वर्तमान में मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले चार्जिंग मॉड्यूल 20 किलोवाट और 30 किलोवाट के हैं। एकल-मॉड्यूल समाधानों और 40 किलोवाट की नई ऊर्जा चार्जिंग पाइल पावर सप्लाई के लिए रूपांतरण के साथ, उच्च-शक्ति चार्जिंग मॉड्यूल भविष्य में बाजार विकास का एक प्रमुख रुझान बन गए हैं।

आउटपुट वोल्टेज के संदर्भ में, स्टेट ग्रिड ने "इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग उपकरण आपूर्तिकर्ताओं के लिए योग्यता और क्षमता सत्यापन मानक" का 2017 संस्करण जारी किया, जिसमें कहा गया है कि डीसी चार्जर का आउटपुट वोल्टेज रेंज 200-750V है, और निरंतर पावर वोल्टेज कम से कम 400-500V और 600-750V रेंज को कवर करता है। इसलिए, सभी मॉड्यूल निर्माता आमतौर पर 200-750V के लिए मॉड्यूल डिजाइन करते हैं और निरंतर पावर आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। इलेक्ट्रिक वाहनों की क्रूज़िंग रेंज में वृद्धि और चार्जिंग समय को कम करने की नई ऊर्जा वाहन उपयोगकर्ताओं की मांग के साथ, उद्योग ने 800V सुपर फास्ट चार्जिंग आर्किटेक्चर का प्रस्ताव दिया है, और कुछ कंपनियों ने 200-1000V की विस्तृत आउटपुट वोल्टेज रेंज वाले डीसी चार्जिंग पाइल चार्जिंग मॉड्यूल की आपूर्ति को साकार किया है।

चार्जिंग मॉड्यूल की उच्च आवृत्ति और लघुकरण के संदर्भ में, नई ऊर्जा चार्जिंग पाइल पावर सप्लाई के सिंगल-मशीन मॉड्यूल की शक्ति में वृद्धि हुई है, लेकिन इसका आकार आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ाया जा सकता है। इसलिए, स्विचिंग आवृत्ति को बढ़ाना और चुंबकीय घटकों को एकीकृत करना पावर घनत्व बढ़ाने के महत्वपूर्ण साधन बन गए हैं।

चार्जिंग मॉड्यूल की दक्षता के संदर्भ में, नई ऊर्जा चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग की प्रमुख कंपनियों की अधिकतम दक्षता आमतौर पर 95%-96% होती है। भविष्य में, तीसरी पीढ़ी के पावर उपकरणों जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विकास और 800V या उससे भी अधिक वोल्टेज प्लेटफॉर्म वाले इलेक्ट्रिक वाहनों के प्रचलन के साथ, उद्योग में 98% से अधिक दक्षता वाले उत्पादों के आने की उम्मीद है।

चार्जिंग मॉड्यूल की पावर डेंसिटी बढ़ने के साथ-साथ, ऊष्मा अपव्यय की समस्या भी बढ़ती जाती है। चार्जिंग मॉड्यूल के ऊष्मा अपव्यय के संदर्भ में, उद्योग में वर्तमान में प्रचलित मुख्य ऊष्मा अपव्यय विधि जबरन वायु शीतलन है, इसके अलावा बंद ठंडी वायु नलिकाएं और जल शीतलन जैसी विधियां भी मौजूद हैं। वायु शीतलन के लाभ हैं कम लागत और सरल संरचना। हालांकि, जैसे-जैसे ऊष्मा अपव्यय दबाव और बढ़ता है, वायु शीतलन की सीमित ऊष्मा अपव्यय क्षमता और उच्च शोर की कमियां और अधिक स्पष्ट हो जाती हैं। चार्जिंग मॉड्यूल और गन लाइन को तरल शीतलन से लैस करना एक प्रमुख तकनीकी समाधान बन गया है।

3. तकनीकी प्रगति से नई ऊर्जा उद्योग के विस्तार के विकास के अवसरों में तेजी आती है।

हाल के वर्षों में, नई ऊर्जा उद्योग प्रौद्योगिकी ने निरंतर प्रगति और महत्वपूर्ण उपलब्धियाँ हासिल की हैं, और इसके बढ़ते उपयोग ने अपस्ट्रीम चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग के निरंतर विकास को बढ़ावा दिया है। बैटरी की ऊर्जा घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि ने नई ऊर्जा वाहनों की अपर्याप्त क्रूज़िंग रेंज की समस्या का समाधान कर दिया है, और उच्च-शक्ति चार्जिंग मॉड्यूल के उपयोग से चार्जिंग समय में काफी कमी आई है, जिससे नई ऊर्जा वाहनों का प्रसार और सहायक चार्जिंग केंद्रों का निर्माण गतिमान हुआ है। भविष्य में, ऑप्टिकल स्टोरेज और चार्जिंग एकीकरण तथा वी2जी वाहन नेटवर्क एकीकरण जैसी प्रौद्योगिकियों के एकीकरण और गहन अनुप्रयोग से नई ऊर्जा उद्योगों के प्रसार और खपत के प्रसार में और तेजी आने की उम्मीद है।

4. उद्योग प्रतिस्पर्धा परिदृश्य: चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग पूरी तरह से प्रतिस्पर्धी है और उत्पाद बाजार का दायरा बड़ा है।

चार्जिंग मॉड्यूल डीसी चार्जिंग पाइलों का मुख्य घटक है। दुनिया भर में नई ऊर्जा वाहनों की बढ़ती संख्या के साथ, उपभोक्ता चार्जिंग रेंज और चार्जिंग की सुविधा को लेकर चिंतित हैं। डीसी फास्ट चार्जिंग पाइलों की बाजार मांग में जबरदस्त उछाल आया है, और घरेलू चार्जिंग पाइल संचालन बाजार में भी तेजी से वृद्धि हुई है। शुरुआती दिनों में, स्टेट ग्रिड ने विविध विकास में मुख्य भूमिका निभाई। चार्जिंग पाइल उपकरण निर्माण और संचालन क्षमताओं वाले कई सामाजिक पूंजी ऑपरेटर तेजी से उभरे। घरेलू चार्जिंग मॉड्यूल निर्माताओं ने सहायक चार्जिंग पाइलों के निर्माण के लिए अपने उत्पादन और बिक्री का विस्तार जारी रखा, और उनकी समग्र प्रतिस्पर्धात्मकता लगातार मजबूत होती गई।

वर्तमान में, चार्जिंग मॉड्यूल के उत्पाद विकास और कई वर्षों के निरंतर सुधार के बाद, उद्योग में पर्याप्त प्रतिस्पर्धा है। मुख्य उत्पाद उच्च वोल्टेज और उच्च शक्ति घनत्व की दिशा में विकसित हो रहे हैं, और उत्पाद बाजार का दायरा व्यापक है। उद्योग में उद्यम मुख्य रूप से उत्पाद संरचना, नियंत्रण एल्गोरिदम में निरंतर सुधार, हार्डवेयर और उत्पादन प्रणालियों के अनुकूलन आदि के माध्यम से उच्च बाजार हिस्सेदारी और लाभ स्तर प्राप्त करते हैं।

5. इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग मॉड्यूल के विकास के रुझान

चार्जिंग मॉड्यूल की बढ़ती बाजार मांग के साथ, प्रौद्योगिकी उच्च शक्ति घनत्व, विस्तृत वोल्टेज रेंज और उच्च रूपांतरण दक्षता की दिशा में विकसित होती जा रही है।

1) नीति-प्रेरित परिवर्तन से मांग-प्रेरित परिवर्तन

नई ऊर्जा वाहनों के विकास को समर्थन और प्रोत्साहन देने के उद्देश्य से, प्रारंभिक चरण में चार्जिंग पाइलों का निर्माण मुख्य रूप से सरकार द्वारा किया गया था, और नीतिगत समर्थन के माध्यम से धीरे-धीरे उद्योग के विकास को स्वदेशी विकास मॉडल की ओर निर्देशित किया गया। 2021 से, नई ऊर्जा वाहनों के तीव्र विकास ने सहायक सुविधाओं और चार्जिंग पाइलों के निर्माण पर भारी मांग पैदा कर दी है। चार्जिंग पाइल उद्योग नीति-आधारित विकास से मांग-आधारित विकास की ओर अग्रसर है।

नई ऊर्जा वाहनों की बढ़ती संख्या को देखते हुए, चार्जिंग पाइलों की सघनता बढ़ाने के साथ-साथ चार्जिंग समय को और कम करना आवश्यक है। डीसी चार्जिंग पाइलों में चार्जिंग की गति तेज़ होती है और चार्जिंग का समय कम लगता है, जो इलेक्ट्रिक वाहन उपयोगकर्ताओं की अस्थायी और आपातकालीन चार्जिंग आवश्यकताओं के लिए अधिक उपयुक्त हैं और इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज और चार्जिंग संबंधी चिंताओं को प्रभावी ढंग से हल कर सकते हैं। इसलिए, हाल के वर्षों में, नए बने चार्जिंग पाइलों, विशेष रूप से सार्वजनिक चार्जिंग पाइलों में डीसी फास्ट चार्जिंग का बाज़ार तेज़ी से बढ़ा है और चीन के कई प्रमुख शहरों में यह एक मुख्य चलन बन गया है।

संक्षेप में कहें तो, एक ओर नई ऊर्जा वाहनों की संख्या में निरंतर वृद्धि के साथ, चार्जिंग पाइलों के सहायक निर्माण में लगातार सुधार की आवश्यकता है। दूसरी ओर, इलेक्ट्रिक वाहन उपयोगकर्ता आमतौर पर डीसी फास्ट चार्जिंग को प्राथमिकता देते हैं। डीसी चार्जिंग पाइल मुख्यधारा का चलन बन गए हैं, और चार्जिंग मॉड्यूल की मांग भी बढ़ गई है। यह विकास का एक ऐसा चरण है जिसमें मांग ही मुख्य प्रेरक शक्ति है।

(2) उच्च शक्ति घनत्व, विस्तृत वोल्टेज रेंज, उच्च रूपांतरण दक्षता

तथाकथित फास्ट चार्जिंग का अर्थ है उच्च चार्जिंग क्षमता। इसलिए, फास्ट चार्जिंग की बढ़ती मांग के चलते, चार्जिंग मॉड्यूल उच्च क्षमता की दिशा में लगातार विकसित हो रहे हैं। चार्जिंग मॉड्यूल की उच्च क्षमता दो तरीकों से प्राप्त की जाती है। एक तरीका है कई चार्जिंग मॉड्यूल को समानांतर क्रम में जोड़कर पावर सुपरपोजिशन प्राप्त करना; दूसरा तरीका है चार्जिंग मॉड्यूल की एकल क्षमता को बढ़ाना। पावर घनत्व बढ़ाने, स्थान कम करने और विद्युत संरचना की जटिलता को कम करने की तकनीकी आवश्यकताओं के आधार पर, एकल चार्जिंग मॉड्यूल की क्षमता बढ़ाना एक दीर्घकालिक विकास प्रवृत्ति है। हमारे देश के चार्जिंग मॉड्यूल तीन पीढ़ियों के विकास से गुजर चुके हैं, पहली पीढ़ी के 7.5 किलोवाट से दूसरी पीढ़ी के 15/20 किलोवाट तक, और अब दूसरी पीढ़ी से तीसरी पीढ़ी के 30/40 किलोवाट में परिवर्तन के दौर में हैं। उच्च क्षमता वाले चार्जिंग मॉड्यूल बाजार में मुख्यधारा बन गए हैं। साथ ही, लघुकरण के डिजाइन सिद्धांत के आधार पर, चार्जिंग मॉड्यूल की पावर क्षमता भी पावर स्तर में वृद्धि के साथ-साथ बढ़ी है।

उच्च शक्ति स्तर डीसी फास्ट चार्जिंग प्राप्त करने के दो तरीके हैं: वोल्टेज बढ़ाना और करंट बढ़ाना। उच्च-करंट चार्जिंग समाधान को सबसे पहले टेस्ला ने अपनाया था। इसका लाभ यह है कि कंपोनेंट ऑप्टिमाइजेशन की लागत कम होती है, लेकिन उच्च करंट से अधिक ऊष्मा हानि होती है और ऊष्मा अपव्यय की उच्च आवश्यकता होती है, साथ ही मोटे तार सुविधा को कम करते हैं और चार्जिंग को कम प्रभावी बनाते हैं। उच्च-वोल्टेज समाधान में चार्जिंग मॉड्यूल के अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज को बढ़ाया जाता है। यह वर्तमान में कार निर्माताओं द्वारा आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला मॉडल है। यह ऊर्जा खपत को कम करने, बैटरी जीवन को बेहतर बनाने, वजन कम करने और स्थान बचाने जैसे लाभों को ध्यान में रखता है। उच्च-वोल्टेज समाधान के लिए इलेक्ट्रिक वाहनों को फास्ट चार्जिंग अनुप्रयोगों का समर्थन करने के लिए उच्च-वोल्टेज प्लेटफॉर्म से लैस होना आवश्यक है। वर्तमान में, कार कंपनियों द्वारा आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला फास्ट चार्जिंग समाधान 400V उच्च-वोल्टेज प्लेटफॉर्म है। 800V वोल्टेज प्लेटफॉर्म के अनुसंधान और अनुप्रयोग के साथ, चार्जिंग मॉड्यूल का वोल्टेज स्तर और बेहतर होगा।

रूपांतरण दक्षता में सुधार एक तकनीकी सूचक है जिसे चार्जिंग मॉड्यूल हमेशा हासिल करने का प्रयास करते हैं। रूपांतरण दक्षता में सुधार का अर्थ है उच्च चार्जिंग क्षमता और कम हानि। वर्तमान में, चार्जिंग मॉड्यूल की अधिकतम पीक दक्षता आमतौर पर 95% से 96% तक होती है। भविष्य में, तीसरी पीढ़ी के पावर उपकरणों जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विकास और चार्जिंग मॉड्यूल के आउटपुट वोल्टेज के 800V या 1000V तक पहुंचने के साथ, रूपांतरण दक्षता में और भी सुधार होगा।

(3) ईवी चार्जिंग मॉड्यूल का मूल्य बढ़ता है

चार्जिंग मॉड्यूल डीसी चार्जिंग पाइल का मुख्य घटक है, जो चार्जिंग पाइल की हार्डवेयर लागत का लगभग 50% हिस्सा होता है। भविष्य में चार्जिंग दक्षता में सुधार मुख्य रूप से चार्जिंग मॉड्यूल के प्रदर्शन में सुधार पर निर्भर करता है। एक ओर, समानांतर क्रम में जुड़े अधिक चार्जिंग मॉड्यूल चार्जिंग मॉड्यूल के मूल्य को सीधे बढ़ा देंगे; दूसरी ओर, एकल चार्जिंग मॉड्यूल के पावर स्तर और पावर घनत्व में सुधार हार्डवेयर सर्किट और नियंत्रण सॉफ़्टवेयर के अनुकूलित डिज़ाइन के साथ-साथ प्रमुख घटकों की तकनीक पर निर्भर करता है। ये महत्वपूर्ण तकनीकी खोजें संपूर्ण चार्जिंग पाइल की पावर को बेहतर बनाने में सहायक हैं, जिससे चार्जिंग मॉड्यूल का मूल्य और भी बढ़ जाएगा।

6. इलेक्ट्रिक वाहन पावर चार्जिंग मॉड्यूल उद्योग में तकनीकी बाधाएं

विद्युत आपूर्ति प्रौद्योगिकी एक अंतर्विषयक क्षेत्र है जो परिपथ संरचना प्रौद्योगिकी, डिजिटल प्रौद्योगिकी, चुंबकीय प्रौद्योगिकी, घटक प्रौद्योगिकी, अर्धचालक प्रौद्योगिकी और तापीय डिजाइन प्रौद्योगिकी को एकीकृत करता है। यह एक प्रौद्योगिकी-प्रधान उद्योग है। डीसी चार्जिंग पाइल के केंद्र के रूप में, चार्जिंग मॉड्यूल सीधे चार्जिंग पाइल की चार्जिंग दक्षता, परिचालन स्थिरता, सुरक्षा और विश्वसनीयता निर्धारित करता है, और इसका महत्व और मूल्य असाधारण है। किसी उत्पाद के लिए प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास से लेकर अंतिम अनुप्रयोग तक संसाधनों और पेशेवरों के बड़े निवेश की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रॉनिक घटकों और लेआउट का चयन, सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम का उन्नयन और पुनरावृति, अनुप्रयोग परिदृश्यों की सटीक समझ, और परिपक्व गुणवत्ता नियंत्रण और परीक्षण प्लेटफॉर्म की क्षमताएं, ये सभी उत्पाद की गुणवत्ता और स्थिरता को सीधे प्रभावित करती हैं। उद्योग में नए प्रवेशकों के लिए कम समय में विभिन्न प्रौद्योगिकियों, कर्मियों और अनुप्रयोग परिदृश्य डेटा को एकत्रित करना कठिन है, और उनके सामने उच्च तकनीकी बाधाएं हैं।