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  • 行業新聞

    新能源汽車高壓直流繼電器市場及技術

      繼電器是一種用來接通和斷開或轉換電路并具有繼電特性的自動、遠程控制元件,其主要功能是擴大控制范圍,靈敏度放大,信號的遙控、監測等。在國民經濟中,繼電器廣泛應用于軍事裝備、通訊、計算機、汽車、工業控制、家用電器等產業部門,是整機電路控制系統的必要基礎原件之一。繼電器是以小電流控制大電流通斷的電氣開關。高電壓、大電流的高負載情形,需要采用間接方式控制其電路通斷,繼電器在輸入量(電壓、電流)的變化達到規定要求時,使輸出量發生預定的階躍變化,本質上是一種電氣開關,故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

      1、繼電器的分類

      繼電器是自動控制系統、遙控遙測系統和通訊系統的重要器件,應用廣泛,品種眾多,可以按照不同的標準,如作用原理、結構特征、觸點負載、外形尺寸、防護特征、觸點形式和產品用途等,進行不同的分類。

      2、繼電器市場概述?

      我國繼電器行業的起步于20世紀50年初期。為滿足國防、軍工等整體配套的生產需要,部分整機廠開始從事繼電器產品的生產。目前,我國有各類繼電器生產廠商數百家,繼電器企業普遍規模較小,只有少部分企業具備中高端繼電器的生產能力。?一覽眾咨詢數據顯示:2018年,我國繼電器產量達90.22億個,需求量達72.81億個。隨著我國十大產業振興政策的逐漸落實和深化,繼電器的需用量和應用領域將在鞏固中繼續擴大拓展。

      汽車繼電器是指專門應用于汽車電器控制的繼電器,它是隨著汽車電子、電器產品發展起來的。在傳統的內燃機汽車中,繼電器廣泛應用于控制、起動、空調、燈光、雨刮器、電噴裝置、油泵、電動門窗、電動座椅、電子儀表和故障診斷系統等。傳統汽車繼電器應用均為低電壓產品,電壓區間為12-48V。

      新能源汽車繼電器主要應用于高壓直流環境,控制電流為大電流直流電,具有多品種、小批量的特點,往往采用柔性制造技術。?新能源汽車主電路電壓一般都大于200V,遠高于傳統汽車的12-48V,新能源汽車除需要傳統汽車所需的低電壓繼電器以外,還需配備特殊的高壓直流繼電器

      3、高壓直流繼電器技術

      ? 新能源汽車應用場景對高壓直流繼電器提出了耐高壓、耐負載、抗沖擊、滅弧能力強、分斷能力強等多種要求。高壓直流繼電器在滅弧方式、觸點材料、封裝方式、封裝結構上不斷改進,以應對新能源車復雜工況。性能較為優異的高壓直流繼電器通常采用磁吹滅弧、銀合金觸點、氣密封裝、陶瓷冷裝等工藝,以避免觸點粘連,延長產品壽命,技術壁壘也較高。?電動汽車中電路屬于高壓直流,一般繼電器無法滿足要求,目前應用最多的是真空型和充氣型繼電器。真空是理想的絕緣。由于高壓電弧產生于絕緣介質的電離,而真空本身是沒有介質,所以是觸點間有很好的隔離。完全的真空狀態只是理想狀態,實際會殘留一些雜氧,雜氧在有電弧情況下和銅電極生成氧化銅,接觸電阻增大,繼電器有失效風險。目前主要是應用充氣型繼電器,充氣型繼電器主要滅弧解決方案為氫氣和氮氣。充純氫氣,加偏轉磁鐵輔助滅弧,相比抽真空及充氮氣滅弧效果要好,氫氣的絕緣性能好,難以電離。?

      密封技術方面:高壓繼電器密封有兩種典型技術路線——陶瓷密封和環氧樹脂密封。陶瓷密封,以松下為代表;環氧樹脂密封,以泰科(TE)為代表。以前中國國內企業以環氧樹脂密封為主,目前開始轉向陶瓷密封技術路線。?陶瓷密封比環氧樹脂密封可靠性好、安全性高。但環氧樹脂密封在高壓大電流下易爆炸,有安全隱患,因此,陶瓷密封是新能源汽車高壓直流繼電器主流趨勢。?

      從行業總體趨勢來看,未來新能源汽車高壓直流繼電器將朝著輕量化、節能化、智能化、低成本方向發展。在保證新能源車繼電器正常功能的同時,輕量化、節能化將有助于節約車輛能源,增加續航里程;智能化的觸點閉合狀態檢測與顯示、觸點壽命監測等相關自檢功能可以提高使用安全性。補貼退坡下,高壓直流繼電器供應商需要持續優化產品工藝以降低成本,提升競爭優勢

      4、市場競爭格局?

      由于我國電子元器件產業起步較晚,目前行業的技術、裝備水平較發達國家仍有一定差距,尤其是關鍵技術和設備多從國外引進,技術含量高的國產化設備也由國內幾家大型企業壟斷。經過多年的技術沉淀,我國控制繼電器技術水平全面提升,繼電器基礎技術、基礎材料、基礎零部件制造工藝等技術水平進一步提高,為產品結構調整、技術升級提供了強有力的支撐。?得益于電子信息產業的飛速發展,近年來國內繼電器行業迅猛發展,在眾多的企業中出現了規模龍頭企業,新型繼電器產品不斷涌現。但是目前國內大部分繼電器企業的產品技術投入相對較少,產品的更新換代速度也相對較慢,中低端產品、低附加值產品仍占據產量的絕大部分,產品同質化嚴重,競爭激烈。?在新能源汽車領域,從企業競爭格局來看,全球新能源汽車繼電器產品的高端制造基本由松下,泰科、歐姆龍、宏發股份等國內外巨頭所壟斷,這些行業巨頭在品牌聲譽、產品質量等方面均具有較強的競爭優勢。?隨著新能源車市場爆發帶動高壓直流繼電器需求增長,國內繼電器制造商:宏發股份、三友聯眾、中匯瑞德、上海滬工等企業近年來陸續推出高壓直流繼電器產品用于新能源汽車配套,且市場份額也呈逐年上升的趨勢。此外比亞迪也自行研發高壓直流繼電器產品自主配套,并計劃外銷。

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