ახალი ენერგომობილების დამუხტვის მოდულის ინდუსტრიის განვითარების შესაძლებლობის ტენდენცია

1. დამუხტვის მოდულების ინდუსტრიის განვითარების მიმოხილვა

დამუხტვის მოდულები ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილებისთვის DC დამუხტვის პიკეტების ბირთვს წარმოადგენს. ჩინეთში ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების გავრცელებისა და ფლობის მაჩვენებლის ზრდასთან ერთად, დამუხტვის პიკეტებზე მოთხოვნაც იზრდება. ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების დამუხტვა იყოფა ცვლადი დენის ნელ დამუხტვად და ცვლადი დენის სწრაფ დამუხტვად. სწრაფ DC დამუხტვას ახასიათებს მაღალი ძაბვის, მაღალი სიმძლავრის და სწრაფი დამუხტვის მახასიათებლები. ბაზრის ეფექტურობისკენ სწრაფვის კვალდაკვალ, DC სწრაფი დამუხტვის პიკეტებისა და დამუხტვის მოდულების ბაზრის მასშტაბები კვლავ ფართოვდება.

2. ელექტრომობილების დამუხტვის მოდულების ინდუსტრიის ტექნიკური დონე და მახასიათებლები

ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებების დამუხტვის გროვის მქონე ელექტრომობილების დამტენი მოდულების ინდუსტრიას ამჟამად აქვს ისეთი ტექნიკური მახასიათებლები, როგორიცაა ერთმოდულიანი მაღალი სიმძლავრე, მაღალი სიხშირე, მინიატურიზაცია, მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობა და ფართო ძაბვის დიაპაზონი.

ერთმოდულიანი სიმძლავრის თვალსაზრისით, ახალი ენერგიის დამუხტვის პიტნის დამუხტვის მოდულების ინდუსტრიამ განიცადა ძირითადი პროდუქტის შემუშავება 2014 წელს 7.5 კვტ სიმძლავრით, 2015 წელს 20A და 15 კვტ მუდმივი დენით, ხოლო 2016 წელს 25A და 15 კვტ მუდმივი სიმძლავრით. ამჟამინდელი ძირითადი გამოყენების დამუხტვის მოდულებია 20 კვტ და 30 კვტ. ერთმოდულიანი გადაწყვეტილებები და 40 კვტ სიმძლავრის ახალ ენერგიის დამუხტვის პიტნის კვების წყაროზე გადაყვანა ერთმოდულიან გადაწყვეტილებებად. მაღალი სიმძლავრის დამუხტვის მოდულები მომავალში ბაზრის განვითარების ტენდენციად იქცა.

გამომავალი ძაბვის თვალსაზრისით, სახელმწიფო ქსელმა გამოსცა „ელექტრომობილების დამტენი მოწყობილობების მომწოდებლების კვალიფიკაციისა და შესაძლებლობების შემოწმების სტანდარტების“ 2017 წლის ვერსია, სადაც ნათქვამია, რომ DC დამტენების გამომავალი ძაბვის დიაპაზონია 200-750 ვ, ხოლო მუდმივი დენის ძაბვა მოიცავს მინიმუმ 400-500 ვ და 600-750 ვ დიაპაზონებს. ამიტომ, ყველა მოდულის მწარმოებელი, როგორც წესი, აპროექტებს მოდულებს 200-750 ვ-სთვის და აკმაყოფილებს მუდმივი დენის მოთხოვნებს. ელექტრომობილების საკრუიზო დიაპაზონის ზრდასთან და ახალი ენერგომობილების მომხმარებლების მოთხოვნასთან ერთად დატენვის დროის შემცირების შესახებ, ინდუსტრიამ შემოგვთავაზა 800 ვ ულტრა სწრაფი დატენვის არქიტექტურა და ზოგიერთმა კომპანიამ განახორციელა DC დამტენი გროვების დამტენი მოდულების მიწოდება 200-1000 ვ ფართო გამომავალი ძაბვის დიაპაზონით.

დამუხტვის მოდულების მაღალი სიხშირისა და მინიატურიზაციის თვალსაზრისით, ახალი ენერგიის დამუხტვის გროვების კვების წყაროების ერთმანქანიანი მოდულების სიმძლავრე გაიზარდა, მაგრამ მისი მოცულობის პროპორციულად გაზრდა შეუძლებელია. ამიტომ, გადართვის სიხშირის გაზრდა და მაგნიტური კომპონენტების ინტეგრირება სიმძლავრის სიმკვრივის გაზრდის მნიშვნელოვან საშუალებად იქცა.

დამუხტვის მოდულის ეფექტურობის თვალსაზრისით, ახალი ენერგიის დამუხტვის გროვების დამუხტვის მოდულების ინდუსტრიის მსხვილ კომპანიებს, როგორც წესი, აქვთ მაქსიმალური პიკური ეფექტურობა 95%-96%. მომავალში, ელექტრონული კომპონენტების, როგორიცაა მესამე თაობის დენის მოწყობილობები, განვითარებით და 800 ვოლტიანი ან უფრო მაღალი ძაბვის მქონე ელექტრომობილების პოპულარიზაციით მაღალი ძაბვის პლატფორმით, ინდუსტრია, სავარაუდოდ, გამოუშვებს პროდუქტებს, რომელთა პიკური ეფექტურობა 98%-ზე მეტი იქნება.

დამუხტვის მოდულების სიმძლავრის სიმკვრივის ზრდასთან ერთად, სითბოს გაფრქვევის პრობლემებიც იზრდება. დამუხტვის მოდულების სითბოს გაფრქვევის თვალსაზრისით, ინდუსტრიაში სითბოს გაფრქვევის ამჟამინდელი მეთოდი იძულებითი ჰაერით გაგრილებაა და ასევე არსებობს ისეთი მეთოდები, როგორიცაა დახურული ცივი ჰაერის მილები და წყლით გაგრილება. ჰაერით გაგრილების უპირატესობები დაბალი ფასისა და მარტივი სტრუქტურის გამოა. თუმცა, სითბოს გაფრქვევის წნევის კიდევ უფრო ზრდასთან ერთად, ჰაერით გაგრილების შეზღუდული სითბოს გაფრქვევის სიმძლავრისა და მაღალი ხმაურის უარყოფითი მხარეები კიდევ უფრო აშკარა გახდება. დამუხტვის მოდულისა და ქვემეხის ხაზის თხევადი გაგრილებით აღჭურვა ტექნიკური მიმართულებით ერთ-ერთ მთავარ გადაწყვეტად იქცა.

3. ტექნოლოგიური პროგრესი აჩქარებს ენერგეტიკის ინდუსტრიაში ახალი შეღწევის განვითარების შესაძლებლობებს

ბოლო წლებში, ენერგეტიკის ინდუსტრიის ახალმა ტექნოლოგიებმა განაგრძო პროგრესი და გარღვევა, ხოლო შეღწევადობის მაჩვენებლის ზრდამ ხელი შეუწყო ზედა დინების დამუხტვის მოდულების ინდუსტრიის უწყვეტ განვითარებას. ბატარეის ენერგიის სიმკვრივის მნიშვნელოვანმა ზრდამ გადაჭრა ახალი ენერგიის მქონე სატრანსპორტო საშუალებების არასაკმარისი საკრუიზო დიაპაზონის პრობლემა, ხოლო მაღალი სიმძლავრის დამუხტვის მოდულების გამოყენებამ მნიშვნელოვნად შეამცირა დატენვის დრო, რითაც დააჩქარა ახალი ენერგიის მქონე სატრანსპორტო საშუალებების შეღწევა და დამხმარე დამუხტვის გროვების მშენებლობა. მომავალში, ისეთი ტექნოლოგიების ინტეგრაცია და გაღრმავება, როგორიცაა ოპტიკური შენახვისა და დამუხტვის ინტეგრაცია და V2G სატრანსპორტო საშუალებების ქსელური ინტეგრაცია, კიდევ უფრო დააჩქარებს ახალი ენერგეტიკული ინდუსტრიების შეღწევას და მოხმარების პოპულარიზაციას.

4. ინდუსტრიის კონკურენციის ლანდშაფტი: დამუხტვის მოდულების ინდუსტრია სრულად კონკურენტუნარიანია და პროდუქტის ბაზრის სივრცე დიდია.

დამუხტვის მოდული მუდმივი დენის დამუხტვის პილების ძირითადი კომპონენტია. მსოფლიოში ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების გავრცელების მაჩვენებლის ზრდასთან ერთად, მომხმარებლები სულ უფრო მეტად ღელავენ დამუხტვის დიაპაზონსა და მოხერხებულობაზე. ბაზარზე მოთხოვნა მუდმივი დენის სწრაფი დამუხტვის პილებზე მკვეთრად გაიზარდა და შიდა დამუხტვის პილების ექსპლუატაციის ბაზარი დივერსიფიცირებული განვითარების მთავარ ძალას წარმოადგენდა. სწრაფად გაჩნდა სოციალური კაპიტალის მრავალი ოპერატორი, რომლებსაც როგორც დამუხტვის პილების აღჭურვილობის წარმოება, ასევე ექსპლუატაციის შესაძლებლობები ჰქონდათ. შიდა დამუხტვის მოდულების მწარმოებლებმა განაგრძეს წარმოებისა და გაყიდვების მასშტაბის გაფართოება დამხმარე დამუხტვის პილების მშენებლობისთვის და მათი ყოვლისმომცველი კონკურენტუნარიანობა კვლავ გაძლიერდა.

ამჟამად, პროდუქტის იტერაციისა და დამუხტვის მოდულების მრავალწლიანი განვითარების შემდეგ, ინდუსტრიაში კონკურენცია საკმარისია. ძირითადი პროდუქტები ვითარდება მაღალი ძაბვისა და მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის მიმართულებით და პროდუქტის ბაზრის სივრცე დიდია. ინდუსტრიაში საწარმოები ძირითადად ბაზრის უფრო მაღალ წილს და მოგებას იღებენ პროდუქტის ტოპოლოგიის, მართვის ალგორითმების, აპარატურისა და წარმოების სისტემების ოპტიმიზაციის და ა.შ. უწყვეტი გაუმჯობესების გზით.

5. ელექტრომობილების დამუხტვის მოდულების განვითარების ტენდენციები

რადგან დამუხტვის მოდულები ბაზარზე უზარმაზარ მოთხოვნას იწვევს, ტექნოლოგია აგრძელებს განვითარებას მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის, ფართო ძაბვის დიაპაზონისა და მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობის მიმართულებით.

1) პოლიტიკაზე ორიენტირებული გადასვლა მოთხოვნაზე ორიენტირებულზე

ახალი ენერგომობილების განვითარების მხარდაჭერისა და ხელშეწყობის მიზნით, დამტენი პილების მშენებლობას საწყის ეტაპზე ძირითადად მთავრობა უძღვებოდა და თანდათანობით, პოლიტიკის მხარდაჭერის გზით, ინდუსტრიის განვითარება ენდოგენური მართვის მოდელისკენ წარმართა. 2021 წლიდან ახალი ენერგომობილების სწრაფმა განვითარებამ უზარმაზარი მოთხოვნები დააყენა დამხმარე ობიექტებისა და დამტენი პილების მშენებლობაზე. დამტენი პილების ინდუსტრია ასრულებს პოლიტიკაზე ორიენტირებულიდან მოთხოვნაზე ორიენტირებულზე ტრანსფორმაციას.

ახალი ენერგომობილების მზარდი რაოდენობის გათვალისწინებით, დამუხტვის პილების განლაგების სიმკვრივის გაზრდასთან ერთად, დამუხტვის დრო კიდევ უფრო უნდა შემცირდეს. მუდმივი დენის დამუხტვის პილებს აქვთ უფრო სწრაფი და მოკლე დატენვის სიჩქარე, რაც უფრო შესაფერისია ელექტრომობილების მომხმარებლების დროებითი და საგანგებო დამუხტვის საჭიროებებისთვის და შეუძლია ეფექტურად გადაჭრას ელექტრომობილების დიაპაზონის და დატენვის შიშის პრობლემები. ამიტომ, ბოლო წლებში, ახლად აშენებულ დამუხტვის პიკებში, განსაკუთრებით საჯარო დამუხტვის პიკებში, მუდმივი დენის სწრაფი დამუხტვის ბაზრის მასშტაბები სწრაფად გაიზარდა და ჩინეთის ბევრ ძირითად ქალაქში მთავარ ტენდენციად იქცა.

შეჯამებისთვის, ერთი მხრივ, ახალი ენერგომობილების რაოდენობის ზრდასთან ერთად, დამტენი სადგურების დამხმარე კონსტრუქცია მუდმივად უნდა გაუმჯობესდეს. მეორე მხრივ, ელექტრომობილების მომხმარებლები, როგორც წესი, სწრაფ დამტენს ირჩევენ. მუდმივი დენის დამტენი სადგურები მეინსტრიმულ ტენდენციად იქცა და დამტენი მოდულებიც მოთხოვნადი გახდა. განვითარების ეს ეტაპი მთავარი მამოძრავებელი ძალაა.

(2) მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე, ფართო ძაბვის დიაპაზონი, მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობა

ე.წ. სწრაფი დატენვა მაღალ დატენვის სიმძლავრეს ნიშნავს. ამიტომ, სწრაფი დატენვის მზარდი მოთხოვნის პირობებში, დამტენი მოდულები მაღალი სიმძლავრის მიმართულებით აგრძელებენ განვითარებას. დამტენი გროვის მაღალი სიმძლავრე ორი გზით მიიღწევა. ერთი არის რამდენიმე დამტენი მოდულის პარალელურად შეერთება სიმძლავრის სუპერპოზიციის მისაღწევად; მეორე არის დამტენი მოდულის ერთი სიმძლავრის გაზრდა. სიმძლავრის სიმკვრივის გაზრდის, სივრცის შემცირებისა და ელექტრო არქიტექტურის სირთულის შემცირების ტექნიკური საჭიროებებიდან გამომდინარე, ერთი დამტენი მოდულის სიმძლავრის გაზრდა გრძელვადიანი განვითარების ტენდენციაა. ჩემი ქვეყნის დამტენმა მოდულებმა განვითარების სამი თაობა გაიარეს, პირველი თაობიდან 7.5 კვტ-მდე მეორე თაობამდე 15/20 კვტ-მდე და ამჟამად მეორე თაობიდან მესამე თაობამდე 30/40 კვტ-ზე გადასვლის პერიოდში არიან. მაღალი სიმძლავრის დამტენი მოდულები ბაზრის მეინსტრიმად იქცა. ამავდროულად, მინიატურიზაციის დიზაინის პრინციპის საფუძველზე, დამტენი მოდულების სიმძლავრის სიმკვრივეც გაიზარდა სიმძლავრის დონის ზრდასთან ერთად.

მაღალი სიმძლავრის DC სწრაფი დამუხტვის მისაღწევად ორი გზა არსებობს: ძაბვის გაზრდა და დენის გაზრდა. მაღალი დენის დამუხტვის გადაწყვეტა პირველად Tesla-მ გამოიყენა. უპირატესობა ის არის, რომ კომპონენტების ოპტიმიზაციის ღირებულება უფრო დაბალია, მაგრამ მაღალი დენი გამოიწვევს სითბოს უფრო მაღალ დანაკარგს და სითბოს გაფრქვევის მაღალ მოთხოვნებს, ხოლო სქელი მავთულები ამცირებს მოხერხებულობას და ნაკლებად ხელს უწყობს. მაღალი ძაბვის გადაწყვეტა დამუხტვის მოდულის მაქსიმალური სამუშაო ძაბვის გაზრდაა. ამჟამად ეს არის ავტომობილების მწარმოებლების მიერ ფართოდ გამოყენებული მოდელი. მას შეუძლია გაითვალისწინოს ენერგიის მოხმარების შემცირების, ბატარეის ხანგრძლივობის გაუმჯობესების, წონის შემცირების და სივრცის დაზოგვის უპირატესობები. მაღალი ძაბვის გადაწყვეტა მოითხოვს, რომ ელექტრომობილები აღჭურვილი იყოს მაღალი ძაბვის პლატფორმით სწრაფი დატენვის აპლიკაციების მხარდასაჭერად. ამჟამად, საავტომობილო კომპანიების მიერ ფართოდ გამოყენებული სწრაფი დატენვის გადაწყვეტა არის 400 ვ მაღალი ძაბვის პლატფორმა. 800 ვ ძაბვის პლატფორმის კვლევისა და გამოყენების შედეგად, დამუხტვის მოდულის ძაბვის დონე კიდევ უფრო გაუმჯობესდება.

გარდაქმნის ეფექტურობის გაუმჯობესება ტექნიკური მაჩვენებელია, რომელსაც დამუხტვის მოდულები ყოველთვის მისდევენ. გარდაქმნის ეფექტურობის გაუმჯობესება ნიშნავს დამუხტვის უფრო მაღალ ეფექტურობას და დანაკარგების შემცირებას. ამჟამად, დამუხტვის მოდულების მაქსიმალური პიკური ეფექტურობა ზოგადად 95%-96%-ია. მომავალში, ელექტრონული კომპონენტების, როგორიცაა მესამე თაობის კვების მოწყობილობები, განვითარებასთან და დამუხტვის მოდულების გამომავალი ძაბვის 800 ვოლტამდე ან თუნდაც 1000 ვოლტამდე გაზრდასთან ერთად, გარდაქმნის ეფექტურობა კიდევ უფრო გაუმჯობესდება.

(3) ელექტრომობილების დამუხტვის მოდულების ღირებულება იზრდება

დამუხტვის მოდული მუდმივი დენის დამუხტვის გროვის ძირითადი კომპონენტია, რომელიც დამუხტვის გროვის აპარატურის ღირებულების დაახლოებით 50%-ს შეადგენს. დამუხტვის ეფექტურობის გაუმჯობესება მომავალში ძირითადად დამუხტვის მოდულების მუშაობის გაუმჯობესებაზეა დამოკიდებული. ერთი მხრივ, პარალელურად დაკავშირებული დამუხტვის მოდულების რაოდენობა პირდაპირ გაზრდის დამუხტვის მოდულის ღირებულებას; მეორე მხრივ, ერთი დამუხტვის მოდულის სიმძლავრის დონისა და სიმძლავრის სიმკვრივის გაუმჯობესება დამოკიდებულია აპარატურის წრედებისა და მართვის პროგრამული უზრუნველყოფის ოპტიმიზებულ დიზაინზე, ასევე ძირითადი კომპონენტების ტექნოლოგიაზე. გარღვევა, ეს არის ძირითადი ტექნოლოგიები მთელი დამუხტვის გროვის სიმძლავრის გასაუმჯობესებლად, რაც კიდევ უფრო გაზრდის დამუხტვის მოდულის ღირებულებას.

6. ტექნიკური ბარიერები ელექტრომობილების დამუხტვის მოდულების ინდუსტრიაში

ელექტრომომარაგების ტექნოლოგია ინტერდისციპლინარული საგანია, რომელიც აერთიანებს წრედის ტოპოლოგიის ტექნოლოგიას, ციფრულ ტექნოლოგიას, მაგნიტურ ტექნოლოგიას, კომპონენტების ტექნოლოგიას, ნახევარგამტარული ტექნოლოგიას და თერმული დიზაინის ტექნოლოგიას. ეს არის ტექნოლოგიურად ინტენსიური ინდუსტრია. როგორც მუდმივი დენის დამუხტვის გროვის გული, დამუხტვის მოდული პირდაპირ განსაზღვრავს დამუხტვის ეფექტურობას, ოპერაციულ სტაბილურობას, უსაფრთხოებას და საიმედოობას და მისი მნიშვნელობა და ღირებულება განსაკუთრებულია. პროდუქტი მოითხოვს რესურსებისა და პროფესიონალების დიდ ინვესტიციას ტექნოლოგიური კვლევისა და განვითარების ტერმინალის გამოყენებამდე. ელექტრონული კომპონენტების და განლაგების შერჩევა, პროგრამული უზრუნველყოფის ალგორითმის განახლება და იტერაცია, აპლიკაციის სცენარების ზუსტი გაგება და ხარისხის კონტროლისა და ტესტირების პლატფორმის სრულყოფილი შესაძლებლობები - ეს ყველაფერი პირდაპირ გავლენას ახდენს პროდუქტის ხარისხსა და სტაბილურობაზე. ინდუსტრიაში ახალი მონაწილეებისთვის რთულია სხვადასხვა ტექნოლოგიების, პერსონალის და აპლიკაციის სცენარის მონაცემების მოკლე დროში დაგროვება და მათ აქვთ მაღალი ტექნიკური ბარიერები.