特斯拉用半導體重新定義了汽車

2020-12-21 尋夏007

特斯拉市值:

12月1日,特斯拉股價再創歷史新高,漲幅達3.02%,當前市值5542.94億美元。按照特斯拉當前的市值,相當於豐田、本田、奧迪、大眾、通用、寶馬這些傳統老牌車企的市鎮總價。

不得不說,特斯拉自2004年成立僅僅用了16年時間就拿下如此表現值得讓人稱讚,畢竟豐田汽車市值第一的成績用了75年時間。

正如上汽集團董事長陳虹所說:「特斯拉並不是傳統意義上的車企,更像是科技企業。」自創立之初特斯拉創始人艾伯哈德決定用一種類似於半導體行業「無工廠模 式」的另 類 方 式 來 打造電動汽車。特斯拉公司一方面從電動汽車先驅艾爾·科科尼創辦的技術型公司AC Propulsion獲取了電動汽車的技術方案,另一方面利用一家現有的汽車製造商(英國蓮花Elise)來完成電動汽車的製造流程,從而實現造車的低成本、短周期、高可靠性。

或許以目前市值表現來看,資本市場更看重汽車集團對電動車、數位化、車聯網、自動駕駛、汽車服務等新技術的研發投資。相比傳統汽車公司過去六年的表現,科技類的汽車公司的市值增長也更快。

有數據統計,包括豐田、大眾等在內的八家傳統汽車公司的市值,在2014年底總市值還能達到5660億歐元,但到2020年1月,其總市值出現下滑4.2%,僅為5420億歐元。這也包括戴姆勒。寶馬、福特等多家傳統車企。

反觀特斯拉等受益於其在電動車和車聯網領域上的車企,則得到更多投資者和股市的信心,因此對於市值的表現來看,更多的是體現傳統車企對未來時代的變革的體現。

特斯拉的V3快充技術:

由汽車市場的變化我們可以看出未來時代的主流將會是新能源汽車的天下,而新能源汽車所面臨的充電問題就如智慧型手機時代的行動網路問題一樣。之前有一篇在網絡上很火的文章《自從買了特斯拉:不是在充電,就是在充電的路上》。

不得不說,電動車的續航裡程和充電速度是電動車推廣的倆大問題,而再沒有新儲能材料發現的前提下勢必不可能把電池續航裡程提高的太多。在現有的材料儲能中要提高續航裡程勢必會增加汽車本身的重量,因此帶來不必要的能源消耗。

而在充電速度特斯拉帶來了最新科技V3超充樁。

去年12月27,特斯拉官宣在上海完成首座配備V3超級充電樁的充電站建設並對外開放。據悉,V3超級充電樁採用全新的電池控制策略和電力電子元器件,其最大充電功率可達250KW,性能比目前國內大範圍使用的V2超級充電樁提升了一倍(目前V2超充樁功率約為120KW)。

以特斯拉Model 3長續航版本車型為例,在峰值功率狀況下,5分鐘所充電量可增加其約120公裡續航裡程,理想狀態下用戶平均充電時間約可減少50%。

同時為了解決大功率充電時的電纜發熱現象,特斯拉採用了液冷線纜,使得充電線束更為輕盈,對女性用戶也更為友好。

除了充電速度更快之外,特斯拉Model 3的續航裡程也在同步提升。

當前國內在售的Model 3車型,有三種NEDC續航車型,分別是標準續航後驅升級版445km、高性能全輪驅動版600km、以及長續航後驅版668km,其對應的售價分別為27.155萬、41.98萬、34.405萬元。

V3超充樁充電速度究竟有多快

在3%-55%的充電時間V3超充壯的充電時間大約V2充電時間一半多一點。從數據來看特斯拉V3擁有250kW的峰值充電功率,相比V2的120kW峰值充電功率要翻上一番,V3超充的充電速度會比V2快上一倍。

FE的第3代汽車快充技術

Formula E做為電動車界的Formula 1,是電動汽車界的天花板也是汽車未來科技走向的有效參考依據。據國內媒體報導,第3代FIA FE電動方程式賽車的招標工作開始了。據FIA國際汽聯透露,第3代FE賽車在動力輸出上達到350kW(475馬力)、車身尺寸有所縮小,總重量上也會更輕,總之就是更快、更小、更輕。

其中最值得一提的是在第3代FE賽車中將搭載600KW的快充技術,而且會在比賽中進行30秒的停站充電。據此我們可以預想在未來的電動車充電將會像燃油車加油一樣快的充電速度。如此一來電動車市場將勢不可擋。

新能源汽車的CPU:功率半導體迎黃金時代

汽車日漸走向智能化、聯網化與電動化的趨勢,加上5G商用在即,這些將帶動第三代半導體材料的發展。而這裡最受益的是可能是IGBT功率器件。IGBT模塊在新能源汽車領域中發揮著至關重要的作用,是新能源汽車電機控制器、車載空調、充電樁等設備的核心元器件。(汽車動力系統=電池+電驅(電機+電控),電控接收整車控制器的指令,以控制整車的運動。電控中主要是逆變器,逆變器主要是IGBT模塊,所以IGBT模塊相當於汽車動力系統的「CPU」。)

先簡單科普一下,被稱為電子行業裡的CPU——IGBT

①電機控制系統新增大量功率器件應用

電動汽車新增大量IGBT功率器件應用。TESLA modelS車型使用的三相異步電機驅動,其中每一相的驅動控制需要使用28顆塑封的IGBT晶片,三相共需要使用84顆IGBT晶片。

Models中的P85D車型採用峰值功率310KW的交流感應電機,峰值電流達到1200安培,性能要求較高,目前僅有幾家國際巨頭廠商具有生產能力。TeslaP85D採用的IGBT晶片來自internationalrectifier。

②充電樁、汽車充電器新增大量功率器件需求

充電樁及汽車充電器(chargeronboard,每輛車一個)是電動化趨勢下完全新增的功率器件,是動力總成以外的功率半導體增長的主要驅動力之一。

現階段,主流直流充電樁的功率在60kw和120kw,如果採用15kw的功率模塊,則需要4個或8個功率模塊。目前充電樁的功率模塊有兩種解決方案,一是採用MOSFET晶片,另一種是採用IGBT晶片。

另外汽車上會配置一顆板上充電器(chargeronboard)用於管理充電過程。

市場空間:2025年全球空間370億元,CAGR+30%

電動車IGBT是電控核心部件,在一輛典型的電動車中,單個電控採購成本約0.3-0.5萬元,考慮存在單電機、雙電機不同版本電動車,實際電控成本一般佔總物料成本的3-7%,是動力電池外的第二大單個零部件。

全球電動車高增長(尤其是A級以上車型)帶動IGBT需求放量,2020年行業空間約97億元,預計2025年有望達到370億元,CAGR+30%。

結語:

當今,節能環保理念越來越深入人心,而作為節能產業的代表新能源汽車已經崛起。作為新能源汽車的CPU,:GBT功率器件。在未來幾年,IGBT市場具有很好的投資價值。預計到2022年,全球IGB市場總量將超過50億美金,其主要增長將來自於功率模塊的銷售貢獻。IGBT市場將得益於巨大的汽車市場影響。

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