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納米晶材料在汽車領(lǐng)域市場(chǎng)需求激增,助推汽車產(chǎn)業(yè)革新
發(fā)布:2024-3-7


納米晶是用于控制和轉(zhuǎn)換電能的新一代先進(jìn)軟磁合金——而鈮基于其寶貴的特性被廣泛應(yīng)用于這種新型材料的生產(chǎn)中。


電動(dòng)汽車感應(yīng)部件

高效鐵芯是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵組成部分                                                                                                                                                            image.png


納米晶鐵芯對(duì)車輛電氣系統(tǒng)整體電磁兼容性至關(guān)重要


  • 納米晶鐵芯不僅尤其適用于漏電保護(hù)器和電磁兼容功能,而且適用于移動(dòng)充電裝置和固定壁掛式充電箱的個(gè)人防護(hù)裝置。

  • 納米晶鐵芯和電感還可用于純電動(dòng)汽車或插電式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)軸承保護(hù)。

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汽車行業(yè)應(yīng)用關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):緊湊且高效

電動(dòng)汽車納米晶鐵芯的關(guān)鍵裝置:

逆變器/轉(zhuǎn)換器

逆變器將直流電源提供的直流電轉(zhuǎn)換用于交流應(yīng)用(例如電機(jī))。與鐵氧體相比,采用納米晶鐵芯的汽車逆變器更加緊湊、高效和穩(wěn)定。


車載充電器

車載充電器將電網(wǎng)的交流輸入轉(zhuǎn)換為直流輸入后,即可為電動(dòng)汽車電池直接充電。

在尺寸、重量和效率至關(guān)重要的行業(yè),采用納米晶鐵芯后,充電器的功率密度將更高并且能夠在低阻抗環(huán)境中完全抑制電磁干擾。


充電站

納米晶鐵芯也是車外的必要器件。最先進(jìn)的充電站類型 (包括直流快速充電器和無(wú)線充電器) 需要低損耗和完全抑制電磁干擾,方可實(shí)現(xiàn)最高效率。    


汽車應(yīng)用關(guān)鍵趨勢(shì)以及納米晶競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

高功率密度

效率、緊湊型和輕量化對(duì)電動(dòng)汽車制造商非常關(guān)鍵。

納米晶鐵芯可以在實(shí)現(xiàn)最高功率密度的同時(shí),降低車輛尺寸和重量。


12 伏 → 48 伏電氣化

更高電壓極大地改變了電磁兼容要求,并將對(duì)制造商產(chǎn)生了壓力。

由于應(yīng)用中需要將車載電磁兼容性放在首位,因此納米晶成為最佳解決方案。


多種電磁兼容方法

利用濾波器 (例如,納米晶 CMC) ,在發(fā)動(dòng)機(jī)附近從源頭上抑制噪音。

保護(hù)材料,僅屏蔽目標(biāo)物。納米晶在此領(lǐng)域同樣具有應(yīng)用潛力。


400 → 800 伏更快速充電

更高電壓超快速充電的需求,提高了安全性要求。

基于納米晶的保護(hù)裝置和安全裝置還將發(fā)揮關(guān)鍵作用。                                                                                         


逆變器/轉(zhuǎn)換器


越來(lái)越多的電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車正在通過(guò)基于納米晶的逆變器技術(shù),提高逆變器性能和降低電磁干擾噪音。


由于納米晶鐵芯能夠在 -40℃~180℃ 溫度范圍內(nèi)可靠運(yùn)行,因此與鐵氧體芯相比,納米晶鐵芯更加安全且使用壽命更長(zhǎng)。

                                                                     

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將電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電

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  • 裝有整體式直流/直流轉(zhuǎn)換器的 32 千瓦逆變器

  • 配備特殊設(shè)計(jì)的橢圓形納米晶鐵芯,以滿足車載抗電磁干擾要求


市場(chǎng)和推動(dòng)因素
  • 電動(dòng)車輛的接受度和需求增加
  • 污染和全球變暖的認(rèn)知增強(qiáng)

  • 提高環(huán)保法規(guī)要求,以減少排放

  • 相較燃油車,維護(hù)成本更低


車載充電器(OBC)
  • 越來(lái)越多的車載充電器通過(guò)采用納米晶 CMC,抑制電磁干擾噪音并將電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車保持在最佳充電狀態(tài)。


  • 納米晶在 180℃ 高溫下仍具備出色性能,而鐵氧體鐵芯的溫度極限僅約為 100℃,因此其無(wú)法滿足諸如在發(fā)動(dòng)機(jī)附近運(yùn)行等工作要求。


  • 弗勞恩霍夫公司和日立金屬株式會(huì)社正在開發(fā)一種基于納米晶,具有高功率輸出和 3.8 千瓦/ 升功率密度的緊湊型車載充電器。


  • 通過(guò)將弗勞恩霍夫公司的電路技術(shù)與日立金屬株式會(huì)社的FINEMET 納米晶材料相結(jié)合,開發(fā)出可用在輸入/輸出噪音濾波器中的車載充電器高級(jí)電感




市場(chǎng)和推動(dòng)因素
  • 電動(dòng)汽車普及率不斷提高
  • 政府發(fā)展電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的舉措增多

  • 政府提高法規(guī)要求,以限制環(huán)境污染

  • 未來(lái)電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車的雙向車載充電器 (V2G) 的潛在發(fā)展,將帶來(lái)行業(yè)新機(jī)遇


充電站
變壓器鐵芯

未來(lái)交流和直流快速充電解決方案 (即,模式3和模式4)將需要利用中壓電網(wǎng)的中頻變壓器 (MFT) 滿足尺寸、重量和效率目標(biāo)。納米晶鐵芯在高勵(lì)磁水平下具有最低損耗。


共模電感

隨著電力電子行業(yè)普遍出現(xiàn)的開關(guān)頻率增加,逐漸產(chǎn)生了嚴(yán)重網(wǎng)絡(luò)干擾。因此,最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要 求使用復(fù)雜的電磁干擾濾波器。納米晶共模電感具備最佳靈活性和高磁導(dǎo)率。


高級(jí)充電不可或缺的納米晶鐵芯


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充電站示例


快速充電

電動(dòng)汽車充電站的電力電子裝置中需要安裝交流/直流轉(zhuǎn)換器,以便將電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換為快速充電所需直流電。鑒于納米晶鐵芯具有低損耗、高勵(lì)磁水平、緊湊型尺寸和低熱耗散等特性,因此其完全符合上述轉(zhuǎn)換器的要求。


無(wú)線/感應(yīng)式

功率單元配備共模電感,以濾除不良無(wú)線電信號(hào)、 未屏蔽電子裝置和電機(jī)發(fā)出的噪音。納米晶具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力,因此可實(shí)現(xiàn)具有出色衰減的緊湊型設(shè)計(jì)。


交流/直流轉(zhuǎn)換器和 CMC 中使用的納米晶鐵芯


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市場(chǎng)和推動(dòng)因素
  • 汽車制造商加大對(duì)電動(dòng)汽車的投入
  • 公共政策、各種補(bǔ)貼和更高環(huán)境保護(hù)法規(guī)要求

  • 公眾強(qiáng)烈要求通過(guò)零排放車輛解決城市地區(qū)域的污染問(wèn)題

  • 公眾要求通過(guò)大量安裝充電站,提高電動(dòng)汽車的續(xù)航能力和可用性


結(jié)論
1. 納米晶圍繞電磁兼容性在汽車行業(yè)的應(yīng)用

納米晶器件在電磁干擾濾波、緊湊型和效率方面具有的出色性能,使其從眾多解決方案中脫穎而出。 


2. 電動(dòng)汽車領(lǐng)域采用納米晶材料的關(guān)鍵部件包括逆變器、車載充電器和充電站。

由于其對(duì)降低能源損耗和最大程度發(fā)揮電動(dòng)汽車潛力的影響最大,因此納米晶在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將主要集中在上述三種裝置。


3. 電動(dòng)汽車領(lǐng)域的主要納米晶部件制造商已與全球領(lǐng)先公司展開合作

鑒于某些全球領(lǐng)先公司正在開拓新產(chǎn)品和完整產(chǎn)品線,因此可以預(yù)測(cè)未來(lái)十年電動(dòng)汽車行業(yè)將對(duì)納米晶產(chǎn)品產(chǎn)生大量需求。


4. 納米晶已準(zhǔn)備好迎接全球電動(dòng)車市場(chǎng)大幅增長(zhǎng)

隨著電動(dòng)車行業(yè)以年均 20% 以上的增速發(fā)展,納米晶產(chǎn)品將為電動(dòng)車制造商提供關(guān)鍵差異化產(chǎn)品。其將足以彌補(bǔ)與替代品 (例如,鐵氧體) 的潛在價(jià)格差異。



文章來(lái)源:鈮科技

聲明:本文為作者獨(dú)立觀點(diǎn),不代表“電子變壓器繞線設(shè)備及線圈工業(yè)展”立場(chǎng),所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)第一時(shí)間告知,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并立即刪除內(nèi)容!



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