Tamaño y pronóstico del mercado de inversores para vehículos eléctricos, por tipo de inversor (SiC, IGBT); autonomía, propulsión y tipo de vehículo: tendencias de crecimiento, actores clave y análisis regional (2026-2035)

Impulsores y desafíos del crecimiento del mercado de inversores para vehículos eléctricos:

Factores impulsores del crecimiento

• Aumento de la adopción de sistemas de carga inalámbrica para vehículos eléctricos: Los sistemas de carga inalámbrica requieren inversores de alta frecuencia que convierten la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), la cual se transmite inalámbricamente al vehículo. La función crucial de los convertidores CA/CC y CC-CC en la gestión y conversión de la energía eléctrica entre los sistemas de transmisión y recepción justifica su diseño y funcionamiento cuidadosos. La tensión suministrada se transforma de baja a alta frecuencia mediante un inversor de alta frecuencia. Una alta frecuencia contribuye a una mayor variación del flujo del transmisor, lo que eleva el factor de acoplamiento. La capacidad de transferir energía se ve reforzada por un alto factor de acoplamiento.
  
  Los fabricantes de vehículos eléctricos están incorporando sistemas de carga inalámbrica a sus vehículos a medida que crece la infraestructura de carga inalámbrica , lo que incrementa la demanda de inversores sofisticados que ofrecen tiempos de carga más rápidos y una mejor experiencia de usuario. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), a finales de 2022 había 2,7 millones de estaciones de carga públicas, con más de 900.000 instaladas ese mismo año en todo el mundo. Esto representa un aumento del 55% con respecto a 2021 y equivale a la tasa de crecimiento del 50% registrada antes de la pandemia entre 2015 y 2019.

• Aparición de la carga bidireccional: El papel de la electrónica de potencia en la carga de baterías de vehículos eléctricos se ha vuelto aún más complejo y sofisticado con la introducción de la tecnología de carga bidireccional, también conocida como vehículo a red (V2G). Estos sistemas también cuentan con electrónica de potencia diseñada para cargar el vehículo y devolver la energía de la batería a la red eléctrica o al hogar durante apagones o períodos de alta demanda. En los sistemas de carga inalámbrica para vehículos eléctricos, la electrónica de potencia ajusta la potencia para que coincida con el flujo de la batería del vehículo a la bobina primaria, la bobina secundaria y la red eléctrica. La combinación de procesos, rectificación e inversión, garantiza transferencias de energía robustas sin sacrificar los protocolos ni los requisitos de seguridad. La creciente demanda de tecnología de carga bidireccional ha impulsado la adopción de inversores avanzados para controlar algoritmos avanzados que dirigen el flujo de energía bidireccional, garantizan la estabilidad de la red eléctrica y mejoran la transferencia de energía.

• Avances en la tecnología de inversores: Los inversores de potencia mejoran continuamente en términos de eficiencia energética, resistencia térmica y fiabilidad. También se utilizan en automóviles híbridos y de pila de combustible, así como en vehículos eléctricos de batería, donde sirven como contrapeso y respaldo para el funcionamiento continuo de los sistemas eléctricos del vehículo. Los inversores modernos son ligeros y compactos, especialmente en comparación con el peso total del vehículo. Las ventajas de reducir el peso del inversor se reducen en vehículos comerciales con pesos en vacío significativamente mayores.
  
  Las principales empresas están lanzando nuevos productos al mercado, lo que impulsa el crecimiento del mercado de inversores para vehículos eléctricos. Por ejemplo, en septiembre de 2021, Hitachi Astemo, Ltd. e Hitachi, Ltd. anunciaron conjuntamente el desarrollo de un sistema de accionamiento directo pequeño y ligero para el creciente mercado de vehículos eléctricos (VE), que integra el freno, el inversor y el motor en una sola unidad. Además, se espera que los semiconductores de SiC y GaN sustituyan a los transistores tradicionales de silicio en los inversores de tracción, ofreciendo mayor eficiencia, velocidades de conmutación más rápidas y mayor densidad de potencia.

Desafíos

• Vida útil limitada de la batería: La parte más costosa de un vehículo eléctrico es la batería, y a medida que esta envejece, surgen preocupaciones sobre los gastos de mantenimiento y los plazos de reemplazo. Aunque la tecnología de las baterías se desarrolla rápidamente, los coches eléctricos modernos suelen tener una autonomía de tan solo 400-480 kilómetros antes de tener que detenerse para recargar. Muchos conductores se preocupan por quedarse varados en largos viajes por carretera sin puntos de carga disponibles debido a esta ansiedad. El uso generalizado de vehículos eléctricos dependerá de la solución de los problemas de duración de la batería y del aumento considerable de su autonomía mediante avances en la tecnología de carga y el tamaño de las baterías.

• Alto costo de los materiales: Debido a sus excelentes características eléctricas y mínimas pérdidas de potencia, el carburo de silicio (SiC) y el óxido de grafeno (GaN) son semiconductores cruciales para aumentar la eficiencia de los inversores de potencia en vehículos eléctricos. Estos inversores requieren una mayor inversión inicial, ya que son más caros y difíciles de fabricar que los semiconductores convencionales basados ​​en silicio. Por lo tanto, el alto costo de estos materiales frenará el crecimiento del mercado de inversores para vehículos eléctricos.