工作原理及技术 继电器作为最主要的基础元件之一,是整机电路控制系统中必要的、核心的电控基础元件,广泛应用于家电、工控、汽车、通讯、电力、能源、安防、航空航天等领域,主要作用是实现“自动、远程”控制。 在传统汽车领域,继电器主要应用于电路开合控制,包括:雨刷、车窗、车灯等所有的电器,传统汽车继电器应用均为低电压产品,电压区间为12-48V。 图表1 继电器的基本结构 新能源汽车主电路电压一般都大于200V,远高于传统汽车的12-48V,新能源汽车除需要传统汽车所需的低电压继电器以外,还需配备特殊的高压直流继电器。 电动汽车中电路属于高压直流,一般继电器无法满足要求,目前应用最多的是真空型和充气型继电器。真空是理想的绝缘。由于高压电弧产生于绝缘介质的电离,而真空本身是没有介质,所以是触点间有很好的隔离。完全的真空状态只是理想状态,实际会残留一些杂氧,杂氧在有电弧情况下和铜电极生成氧化铜,接触电阻增大,继电器有失效风险。目前主要是应用充气型继电器,充气型继电器主要灭弧解决方案为氢气和氮气。充纯氢气,加偏转磁铁辅助灭弧,相比抽真空及充氮气灭弧效果要好,氢气的绝缘性能好,难以电离。 图表2 高压直流继电器灭弧气体类型比较 市场规模预测 新能源汽车中高压直流继电器主要有四种应用:直流电压控制主继电器,正常/快速充电继电器,隔离保护、安全控制和高压辅助应用的继电器以及高压预充继电器。 根据车型及动力系统的不同,继电器有汽车上使用的数量及规模也存在较大差。平均而言,每台新能源汽车需配备5-8只高压直流继电器——2个主继电器、1个预充电器、2个急速充电器、2个普通充电继电器和1个高压系统辅助机器继电器,单车继电器价格约2000元。根据测算,到2020年中国新能源汽车用高压继电器市场将超过30亿元。(测算数据来源于一览众咨询《2017-2020年中国新能源汽车高压继电器市场前景及投资报告》) 图表3 中国新能源汽车用高压继电器市场规模(亿元) 数据来源:一览众咨询 |
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