คู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับห่วงโซ่อุปทานกองชาร์จ EV: โครงสร้าง ส่วนประกอบ และการเปลี่ยนแปลงของตลาด

01. ภาพรวมห่วงโซ่อุตสาหกรรม

ที่อุปกรณ์จ่ายยานพาหนะไฟฟ้า (EVSE)ระบบนิเวศ - โดยทั่วไปจะเรียกว่ากองชาร์จ EV- เป็นแกนหลักของการปฏิวัติการขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า ห่วงโซ่อุตสาหกรรมครอบคลุมตั้งแต่การผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบดิบไปจนถึงเครือข่ายการจัดการจุดชาร์จที่ขับเคลื่อนด้วยซอฟต์แวร์-:

• ต้นน้ำ:การผลิตส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ (โมดูลการชาร์จ แผงควบคุมหลัก ปืนชาร์จ อุปกรณ์ไฟฟ้า)

• กลางน้ำ:การรวมระบบ การประกอบอุปกรณ์ชาร์จ และการสร้างสถานี-

• ปลายน้ำ:การดำเนินการเครือข่ายการชาร์จ การจัดการกลุ่มยานพาหนะ และการบูรณาการของผู้ผลิตรถยนต์ (OEM)

02. การจำแนกประเภทของเสาชาร์จ EV: AC กับ DC

โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ EV แบ่งออกเป็นส่วนใหญ่เครื่องชาร์จแบบเร็ว DC (กระแสตรง) และเครื่องชาร์จ AC ช้า (ไฟฟ้ากระแสสลับ)ปรับให้เหมาะกับสถานการณ์การปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน

เครื่องชาร์จ AC ช้า

เครื่องชาร์จ AC จะจ่ายไฟฟ้าให้กับโครงข่ายโดยตรงไปยังรถยนต์เปิด-เครื่องชาร์จบอร์ด (OBC)ซึ่งแปลง AC เป็น DC เพื่อชาร์จก้อนแบตเตอรี่ เนื่องจากข้อจำกัดด้านพื้นที่และน้ำหนักจำกัดขนาดของ-ที่ชาร์จบนบอร์ด พลังงานในการชาร์จ AC จึงค่อนข้างต่ำ (โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 10 kW) อย่างไรก็ตาม การชาร์จ AC จะสร้างความร้อนน้อยที่สุด จึงช่วยรักษาสุขภาพแบตเตอรี่ได้เป็นเวลานาน ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการชาร์จข้ามคืนในที่พักอาศัย

เครื่องชาร์จแบบเร็ว DC

ที่ชาร์จแบบเร็ว DC จะเลี่ยง OBC ภายในของยานพาหนะโดยการแปลงพลังงานกริด AC เป็น DC แรงดันสูง-โดยตรงภายในอาคารผู้โดยสารของสถานี เมื่อติดตั้งโมดูลตัวแปลงภายในกำลังสูง- พวกมันจะส่งกระแสไฟฟ้าสูงตรงไปยังแบตเตอรี่ฉุด ช่วยลดเวลาในการชาร์จได้อย่างมาก และทำหน้าที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานหลักสำหรับการขนส่งทางไกล-

03. ห่วงโซ่อุตสาหกรรมต้นน้ำ: การผลิตชิ้นส่วน

ภาคต้นน้ำผลิตฮาร์ดแวร์หลักและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ กองชาร์จ DC เชิงพาณิชย์ประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์หลัก 5 ชิ้น:

โมดูลการชาร์จ (ตัวแปลงไฟ):แปลงพลังงานกริด AC เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบไดนามิกตามคำขอของรถยนต์ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS).

• คณะกรรมการควบคุมหลัก:ทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง ดำเนินการโปรโตคอลความปลอดภัย การวัดผล การเรียกเก็บเงิน และการสื่อสารของเซิร์ฟเวอร์

• สายชาร์จและขั้วต่อ (ปืน):ส่งสัญญาณพลังงานและ{0}}ข้อมูลความเร็วสูง (เช่น การสื่อสาร PLC ISO 15118) ระหว่างเครื่องชาร์จและรถยนต์

• สิ่งที่แนบมาและแผ่นโลหะ:บรรจุและปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังภายในจากสภาพอากาศที่รุนแรง (ระดับการป้องกันน้ำเข้า IP54/IP65)

   

• ส่วนประกอบเสริมไฟฟ้า:รวมถึงคอนแทคเตอร์ เซอร์กิตเบรกเกอร์ เครื่องป้องกันไฟกระชาก และรีเลย์แยกเพื่อความปลอดภัยของโครงข่าย

หัวใจของเครื่องชาร์จ: โมดูลพลังงาน

เนื่องจากเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดโมดูลการชาร์จคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 40% ของต้นทุนการผลิตรวมของเครื่องชาร์จ DC. โมดูลเหล่านี้ประกอบขึ้นจากอุปกรณ์จ่ายไฟ (MOSFET, อุปกรณ์ SiC), ตัวเก็บประจุ, ส่วนประกอบแม่เหล็ก (หม้อแปลง/ตัวเหนี่ยวนำ) และแผงวงจรพิมพ์ (PCB) การเปลี่ยนแปลงไปสู่ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) semiconductor devices is driving higher efficiency (>96%) ความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้น และลดการกระจายความร้อน

04. ห่วงโซ่อุตสาหกรรมขั้นกลาง: การบูรณาการและพลวัตของอุปทานของตลาด

ผู้เล่นกลางกระแสสังเคราะห์ฮาร์ดแวร์อัปสตรีมให้เป็น-ระบบการชาร์จที่สำคัญและสร้างโครงสร้างพื้นฐานของสถานี

การวัดอุปสงค์และอุปทาน

แม้จะมีการเปิดตัวโครงสร้างพื้นฐานจำนวนมาก แต่อุปทานการชาร์จยังคงมีจำกัดเมื่อเทียบกับกลุ่มยานยนต์ EV ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว:

• อัตราส่วนยานพาหนะ-ต่อ-กอง:ภายในสิ้นปี 2024 จีนมีสต็อกสินค้าทั้งหมดมากกว่าจุดชาร์จ 12.8 ล้านจุดทั่วทั้งโดเมนสาธารณะและส่วนตัว บรรลุอัตราส่วนพาหนะโดยรวม-ต่อ-กอง2.7:1.

• การขาดดุลโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะ:เมื่อประเมินการเข้าถึงของสาธารณะเพียงอย่างเดียว อัตราส่วนของยานพาหนะ-ต่อ-ที่ชาร์จสาธารณะ-จะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ7.5:1ถึง10:1ทั่วโลก

• การปกครองของเสาเข็ม AC:แม้ว่าเครื่องชาร์จ AC ภายในบ้านจะมีสัดส่วนประมาณ 80–85% ของหน่วยที่ติดตั้งทั้งหมดเครื่องชาร์จ DC แบบเร็วกำลังสูง- แสดงถึงเวกเตอร์การเติบโตสูงสุดเพื่อจัดการกับความวิตกกังวลเกี่ยวกับเส้นทางการขนส่งสาธารณะ

ภูมิทัศน์ตลาดระหว่างประเทศ

ตลาดต่างประเทศมีการเติบโตอย่างมากเนื่องจากการขาดดุลด้านอุปทานเชิงโครงสร้าง:

• ยุโรป:การเติบโตของโครงสร้างพื้นฐานยังคงชะลอการใช้ EV โดยมีอัตราส่วนของยานพาหนะสาธารณะ-ต่อ-เครื่องชาร์จที่เกิน13:1ถึง14:1ในหลายภูมิภาค โดยส่วนใหญ่จะเป็นเครื่องชาร์จแบบ AC ที่ช้า ก่อตั้งผู้นำด้านอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นABB, ซีเมนส์ และชไนเดอร์ อิเล็คทริครักษารอยเท้าทางการตลาดที่แข็งแกร่ง

• สหรัฐอเมริกา:อัตราส่วนเครื่องชาร์จสาธารณะอยู่ด้านบน20:1ซึ่งบ่งชี้ถึงพื้นที่สำคัญสำหรับการติดตั้งระบบชาร์จบนทางหลวงที่รวดเร็วเป็นพิเศษ- ตลาดยังคงกระจัดกระจายไปตามซอฟต์แวร์-และ-ผู้ให้บริการเครือข่ายฮาร์ดแวร์เช่นจุดชาร์จควบคู่ไปกับเครือข่ายที่ชาร์จเร็ว-โดยเฉพาะ

05. ห่วงโซ่อุตสาหกรรมขั้นปลาย: การดำเนินงานและการสร้างรายได้

ผู้ให้บริการขั้นปลายจะจัดการเครือข่ายการชาร์จ เชื่อมต่อกับกริดสาธารณูปโภค และให้บริการผู้ใช้ปลายทางโดยตรง

รูปแบบการดำเนินงานหลัก

• สินทรัพย์-ผู้ปฏิบัติงานหนัก:บริษัทที่เป็นเจ้าของ ติดตั้ง และดำเนินการฮาร์ดแวร์สำหรับการชาร์จ (เช่น เครือข่ายการชาร์จโดยเฉพาะ)

• ผู้ให้บริการบุคคลที่สาม-:ผู้ให้บริการแพลตฟอร์มที่นำเสนอซอฟต์แวร์ (SaaS) ความสามารถในการทำงานร่วมกัน และโซลูชันการเรียกเก็บเงินแก่เจ้าของสถานี

• OEM-เครือข่ายที่เป็นเจ้าของ:ผู้ผลิตรถยนต์สร้างเครือข่ายการชาร์จที่มีตราสินค้าเพื่อเพิ่มความมั่นใจในการซื้อของผู้บริโภค (เช่น เครือข่าย Tesla Supercharger)

แหล่งรายได้และการสร้างรายได้

• อัตราค่าไฟฟ้า:ส่งผ่าน-ต้นทุนพลังงานที่เรียกเก็บต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh)

• ค่าบริการชาร์จ:มาร์กอัประดับพรีเมียมต่อ kWh หรือต่อนาทีเพื่อครอบคลุมต้นทุนทุนของสถานีและการบำรุงรักษา

• ค่าจอดรถและค่าเดินรถ:จะมีการเรียกเก็บค่าธรรมเนียมเมื่อยานพาหนะยังคงจอดอยู่หลังจากถึงสถานะเป้าหมาย-ของ-การชาร์จ (SOC)

• มูลค่า-บริการเพิ่มเติม:ใน-การโฆษณาแอป บริการขายปลีกในสถานี และความต้องการกริด-การจ่ายเงินตอบกลับ

06. แนวโน้มอุตสาหกรรมเชิงกลยุทธ์

1. สถาปัตยกรรมการชาร์จกำลังและเมกะวัตต์สูง-

อุตสาหกรรมกำลังหมุนไปทางแพลตฟอร์มไฟฟ้าแรงสูง 800V-สามารถส่งเอาต์พุตได้ตั้งแต่ 360 kW ถึง 480 kW+ สายชาร์จและขั้วต่อแบบระบายความร้อนด้วยของเหลว-กลายเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรองรับกระแสไฟที่สูงกว่า 500A โดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป

2. การบูรณาการกริดอัจฉริยะ (V2G และพลังงานแสงอาทิตย์-ที่เก็บข้อมูล-การชาร์จ)

สถานีชาร์จกำลังพัฒนาเป็นโหนดพลังงานแบบกระจาย:

• ยานพาหนะ-ไปยัง-กริด (V2G):การถ่ายโอนพลังงานแบบสองทิศทางช่วยให้ EV สามารถป้อนพลังงานกลับไปยังกริดในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด

• PV-การจัดเก็บ-การชาร์จไมโครกริด:การรวมแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา (ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์) และระบบกักเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ (BESS) ช่วยลดผลกระทบของกริดระหว่างการชาร์จพลังงานสูง-

3. การรวมตลาดและการทำงานร่วมกันของซอฟต์แวร์

แม้ว่าจะมีผู้ให้บริการหางยาวระดับภูมิภาค- แต่ก็มีคูน้ำที่แข่งขันกัน - เช่นการเข้าถึงการเชื่อมต่อโครงข่าย สิทธิ์ในการได้มาซึ่งไซต์งาน และขนาดเงินทุน- กำลังผลักดันการรวมตัวไปสู่เครือข่ายระดับประเทศที่โดดเด่น โปรโตคอลมาตรฐานเช่นOCPP (โปรโตคอลจุดชาร์จแบบเปิด)และISO 15118 (ปลั๊กและชาร์จ)กำลังกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว