Jeu de barres laminé : une solution innovante dans le domaine de la transmission de puissance

En tant que barre de connexion à structure composite multi-, la barre omnibus laminée atteint une avancée en termes de performances difficile à obtenir avec les barres omnibus traditionnelles grâce au processus de stratification alternée de couches conductrices en cuivre/aluminium et de matériaux isolants. Ses principaux avantages comprennent :

Faible inductance et haute fiabilité :La conception de la couche conductrice parallèle multi-peut réduire l'inductance parasite en dessous de 0,3 nH, supprimer efficacement la surtension lorsque l'IGBT est éteint (la réduction est supérieure à 75 %) et améliorer considérablement la stabilité des équipements électroniques de puissance. Par exemple, dans un système de charge rapide haute tension-de 800 V, les barres omnibus laminées peuvent contrôler le pic de tension à moins de 107 V, ce qui est plus de 70 % inférieur à celui d'un jeu de barres traditionnel.

Densité de puissance élevée et efficacité de dissipation thermique :La structure plate augmente la densité de courant à plus de 40 A/mm², et la conception de conductivité thermique de la couche d'isolation multi-couche (conductivité thermique supérieure ou égale à 2 W/m·K) peut contrôler l'augmentation de la température dans les 30 K, répondant aux exigences de dissipation thermique des modules de batterie de véhicule à énergie nouvelle dans des conditions de courant élevé de 500 A.

Optimisation de l'espace et conception modulaire :La structure intégrée d'une épaisseur de seulement 1-3 mm peut économiser plus de 40 % de l'espace d'installation et prend en charge des formes personnalisées (telles que des connexions en forme d'arc), ce qui convient aux scénarios compacts tels que les armoires de distribution de stockage d'énergie.

 

 

La taille du marché mondial des barres omnibus laminées pour Mersen atteindra 821,5 millions de dollars américains en 2023 et devrait atteindre 1,18 milliard de dollars américains en 2030, à un taux de croissance annuel composé de 5,3 %. Cette croissance est principalement tirée par les domaines suivants :
1. Véhicules à énergies nouvelles :Dans le système de gestion de batterie (BMS), la barre de bus flexible laminée permet d'établir une connexion de haute-fiabilité entre les modules de batterie grâce à une conception tressée flexible, et la demande mondiale en 2024 augmentera de 28 % par an-sur-an. L'interface de charge rapide d'un certain modèle adopte un processus de stratification d'isolation à double -couche pour maintenir une conductivité stable dans la plage de température de -40 degrés à 125 degrés.

2. Énergie renouvelable :Dans les onduleurs photovoltaïques et les convertisseurs d'énergie éolienne, les caractéristiques de faible inductance des barres de cuivre laminées peuvent améliorer l'efficacité de la conversion énergétique de 1,5 à 2 %, et la taille du marché concerné dépassera 250 millions de dollars américains en 2024.

3. Industrie et communications :Le module RF des stations de base 5G utilise des connecteurs de jeu de barres laminés pour obtenir une transmission de signal à haute fréquence - (atténuation inférieure ou égale à 3 dB). Dans le même temps, lors de la connexion des robots industriels, sa conception flexible avec un rayon de courbure de seulement 3 mm peut résister à plus de 100 000 vibrations mécaniques.

 

 

 

1. Mise à niveau matérielle et structurelle
La technologie de placage nanocomposite (telle que l'alliage nickel-phosphore + PTFE) améliore de 50 % la résistance à l'usure du jeu de barres à une température élevée de 150 degrés, ce qui convient aux scénarios de friction à haute fréquence-.
Le jeu de barres composite cuivre-aluminium utilise une technologie de liaison métallurgique pour réduire le poids de 18 % et le coût de 12 %-15 % tout en maintenant la conductivité du cuivre. Il a remplacé certains composants en cuivre pur dans le faisceau de câbles haute tension des véhicules électriques.

 

2. Optimisation du processus de fabrication
Le processus de placage par impulsion sans cyanure- améliore l'uniformité du revêtement jusqu'à ± 5 %, réduit le coût du traitement des eaux usées de 20 % et respecte la limite de la directive RoHS de l'UE concernant la teneur en plomb.
La technologie d'impression 3D réalise le moulage d'une seule pièce de structures complexes, raccourcit le cycle de traitement de 40 % et convient aux besoins de personnalisation de petits lots.

 

3. Intégration intelligente
Le système de jeu de barres intelligent avec capteurs de température intégrés et modules IoT peut surveiller la température du jeu de barres (précision ±1 degré) et la charge actuelle (précision ±2 %) en temps réel et raccourcir le temps de réponse aux pannes à 1/5 du système traditionnel.

 

 

 

1. Fluctuations du coût des matières premières :Les prix du nickel augmenteront de 22 %-sur-année en 2024. Les entreprises allégeront la pression en signant-des accords d'approvisionnement à long terme (couvrant plus de 60 % de la demande) et en développant des applications de nickel recyclé (qui représentent actuellement 35 % et devraient dépasser 50 % en 2030).

2. Pression des réglementations environnementales :Le « nouveau règlement sur les batteries » de l'UE exige que le taux de recyclage des matériaux des batteries dépasse 70 % d'ici 2030 et encourage les entreprises à adopter une conception démontée et une technologie de recyclage en boucle fermée-. Un cas montre que le taux d'utilisation de matériaux recyclés a augmenté jusqu'à 42 % et que la consommation d'énergie a diminué de 30 %.

3. Concours de matériaux alternatifs :Les barres omnibus à base d'aluminium-présentent toujours des avantages dans les scénarios-sensibles aux coûts, mais la conception des barres omnibus laminées présente des obstacles de performance importants dans la transmission à haute-fréquence (comme les communications 5G) et la stabilité à haute-température (comme les moteurs d'avion). La position sur le marché est consolidée par le développement du placage en alliage de nickel-cobalt (densité de courant augmentée de 15 %).

 

1. Haute fréquence et haute vitesse :Pour les-systèmes Ethernet embarqués et de conduite autonome, le nouveau jeu de barres en alliage de nickel-palladium peut augmenter la fréquence de transmission du signal à plus de 10 GHz tout en réduisant la réflexion du signal en optimisant la planéité de la surface (rugosité Ra inférieure ou égale à 0,1 μm).

2. Fabrication durable :Le taux d'application des systèmes de galvanoplastie à électrolyte sans cyanure-et-en boucle fermée est passé de 25 % en 2020 à 45 % en 2024, et le taux de recyclage des eaux usées dépasse 90 %.

3. Gestion complète du cycle de vie :Le système de jeu de barres intelligent utilise la technologie blockchain pour assurer une traçabilité-complète des processus, depuis les matières premières jusqu'au recyclage. Un cas d'entreprise montre que l'empreinte carbone du produit est réduite de 28 %, ce qui répond aux exigences du mécanisme CBAM de l'UE.

 

 

 

Jeux de barres laminéssont en train de devenir les principales solutions de connexion dans les véhicules à énergies nouvelles, les énergies renouvelables et d'autres domaines grâce à leur faible inductance, leur densité de puissance élevée et leur conception modulaire. Malgré les défis liés aux matières premières et à la protection de l'environnement, l'industrie continue de réaliser des percées grâce à l'innovation matérielle, à l'optimisation des processus et à l'intégration intelligente, et la taille du marché devrait dépasser 1,18 milliard de dollars américains d'ici 2030. À l'avenir, la transmission de signaux à haute fréquence, la production durable et la gestion du cycle de vie complet deviendront le centre de la concurrence, favorisant le développement de barres omnibus laminées pour ordinateurs de meilleure qualité.