Laminat Busbar: una solució innovadora en el camp de la transmissió de potència

Com a barra de connexió d'estructura composta multi-capes, la barra colectora laminada aconsegueix un avenç de rendiment que és difícil d'aconseguir amb les barres tradicionals mitjançant el procés de laminació alterna de capes conductores de coure/alumini i materials aïllants. Els seus avantatges principals inclouen:

Baixa inductància i alta fiabilitat:El disseny de capa conductora paral·lela multi-capes pot reduir la inductància dispersa per sota de 0,3 nH, suprimir eficaçment la tensió de sobrecàrrega quan s'apaga l'IGBT (la reducció és superior al 75%) i millorar significativament l'estabilitat dels equips electrònics de potència. Per exemple, en un sistema de càrrega ràpida d'alta tensió de 800 V-, les barres de bus laminats poden controlar la pujada de tensió dins de 107 V, que és més d'un 70% més baixa que la barra tradicional.

Alta densitat de potència i eficiència de dissipació de calor:L'estructura plana augmenta la densitat de corrent a més de 40 A/mm², i el disseny de conductivitat tèrmica de la capa d'aïllament multi-(conductivitat tèrmica superior o igual a 2 W/m·K) pot controlar l'augment de la temperatura dins de 30 K, complint els requisits de dissipació de calor dels mòduls de la bateria del vehicle d'energia nova en condicions d'alta corrent de 500 A.

Optimització de l'espai i disseny modular:L'estructura integrada amb un gruix de només 1-3 mm pot estalviar més d'un 40% de l'espai d'instal·lació i admet formes personalitzades (com ara connexions en forma d'arc), la qual cosa és adequada per a escenaris compactes com ara armaris de distribució d'emmagatzematge d'energia.

 

 

La mida del mercat global Laminated BusBar per a Mersen arribarà als 821,5 milions de dòlars EUA el 2023 i s'espera que augmenti fins als 1.180 milions de dòlars el 2030 amb una taxa de creixement anual composta del 5,3%. Aquest creixement es deu principalment a les àrees següents:
1. Vehicles de nova energia:En el sistema de gestió de bateries (BMS), la barra de bus flexible laminat aconsegueix una connexió d'alta-fiabilitat entre els mòduls de la bateria mitjançant un disseny trenat flexible, i la demanda global el 2024 augmentarà un 28%-interanual-. La interfície de càrrega ràpida d'un determinat model adopta un procés de laminació d'aïllament de doble -capa per mantenir una conductivitat estable en el rang de temperatura de -40 graus a 125 graus.

2. Energies renovables:En inversors fotovoltaics i convertidors d'energia eòlica, les característiques de baixa inductància de les barres de coure laminat poden millorar l'eficiència de conversió d'energia entre un 1,5% i un 2%, i la mida del mercat rellevant superarà els 250 milions de dòlars EUA el 2024.

3. Indústria i comunicacions:El mòdul de RF de les estacions base 5G utilitza connectors de barres de bus laminat per aconseguir una transmissió de senyal d'alta -freqüència (atenuació inferior o igual a 3 dB). Al mateix temps, en la connexió conjunta de robots industrials, el seu disseny flexible amb un radi de flexió de només 3 mm pot suportar més de 100.000 vibracions mecàniques.

 

 

 

1. Actualització material i estructural
La tecnologia de revestiment de nanocomposites (com ara l'aliatge de níquel-fòsfor + PTFE) millora en un 50% la resistència al desgast de la barra colectora a una temperatura elevada de 150 graus, la qual cosa és adequada per a escenaris de fricció d'alta-freqüència.
La barra colectora composta d'alumini-de coure utilitza tecnologia d'unió metal·lúrgica per reduir el pes en un 18 % i el cost en un 12 %-15%, mantenint la conductivitat del coure. Ha substituït alguns components de coure pur en el cablejat d'alta tensió dels vehicles elèctrics.

 

2. Optimització del procés de fabricació
El procés de revestiment de pols lliure{0}de cianur millora la uniformitat del recobriment fins a un ±5%, redueix el cost del tractament d'aigües residuals en un 20% i compleix el límit de contingut de plom de la directiva RoHS de la UE.
La tecnologia d'impressió 3D realitza l'emmotllament d'una-peça d'estructures complexes, escurça el cicle de processament en un 40% i és adequada per a necessitats de personalització de-lots petits.

 

3. Integració intel·ligent
El sistema de barres intel·ligents amb sensors de temperatura integrats i mòduls IoT pot controlar la temperatura de les barres (precisió ± 1 grau) i la càrrega actual (precisió ± 2%) en temps real i escurça el temps de resposta a les fallades a 1/5 del sistema tradicional.

 

 

 

1. Fluctuacions del cost de la matèria primera:Els preus del níquel augmentaran un 22%-a-interanual el 2024. Les empreses reduiran la pressió signant acords de compra-a llarg termini (que cobreixen més del 60% de la demanda) i desenvolupant aplicacions de níquel reciclat (actualment representen el 35%, s'espera que superin el 50% en 2030).

2. Normativa mediambiental pressió:El "Nou Reglament de les bateries" de la UE exigeix ​​que la taxa de reciclatge del material de les bateries superi el 70% l'any 2030 i anima les empreses a adoptar un disseny desmuntat i una tecnologia de reciclatge de cicle tancat-. Un cas mostra que la taxa d'ús de materials reciclats ha augmentat fins al 42% i el consum d'energia s'ha reduït un 30%.

3. Concurs de materials alternatius:Les barres basades en -alumini encara tenen avantatges en escenaris sensibles al cost-, però el disseny de barres laminats té barreres de rendiment importants en la transmissió d'alta-freqüència (com les comunicacions 5G) i l'estabilitat a alta-temperatura (com ara els motors d'avions). La posició de mercat es consolida mitjançant el desenvolupament d'aliatges de níquel-cobalt (la densitat de corrent augmenta un 15%).

 

1. Alta freqüència i alta velocitat:Per als sistemes de-Ethernet i de conducció autònoma de vehicles, la nova barra colectora d'aliatge de níquel-pal·ladi pot augmentar la freqüència de transmissió del senyal a més de 10 GHz alhora que redueix la reflexió del senyal optimitzant la planitud de la superfície (rugositat Ra inferior o igual a 0,1 μm).

2. Fabricació sostenible:La proporció d'aplicació d'electròlits lliures de cianur-i sistemes de galvanoplastia de bucle-tancat ha augmentat del 25% el 2020 al 45% el 2024, i la taxa de reciclatge de les aigües residuals supera el 90%.

3. Gestió del cicle de vida complet:El sistema de barres intel·ligents utilitza la tecnologia blockchain per aconseguir una-traçabilitat total del procés des de les matèries primeres fins al reciclatge. Un cert cas empresarial mostra que la petjada de carboni del producte es redueix en un 28%, cosa que compleix els requisits del mecanisme CBAM de la UE.

 

 

 

Barres colectores laminadess'estan convertint en les solucions de connexió bàsiques en vehicles d'energia nova, energies renovables i altres camps amb la seva baixa inductància, alta densitat de potència i disseny modular. Malgrat els reptes de les matèries primeres i la protecció del medi ambient, la indústria continua fent avenços a través de la innovació de materials, l'optimització de processos i la integració intel·ligent, i s'espera que la mida del mercat superi els 1.180 milions de dòlars EUA l'any 2030. En el futur, la transmissió de senyals d'alta-freqüència, la producció sostenible i la gestió del cicle de vida complet es convertiran en el focus de la competència per promoure el desenvolupament de barres d'ordinadors de major qualitat.