Technologieprognosen für 2022: Innovation wird sich anpassen, um die Elektrifizierung zu fördern und das Wachstum voranzutreiben

Vicor Corporation gab heute seine Branchenprognosen für 2022 bekannt, die drei Bereiche abdecken: Automobil, Hochleistungsrechnen sowie Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.

Ein weiteres Jahr der COVID-19-Krise hat gezeigt, dass die Dynamik für innovative Energielösungen kaum nachgelassen hat, obwohl dieser Fortschritt mit seinen eigenen Tücken verbunden ist. Die drei folgenden Beispiele zeigen, wie jede Branche von der zunehmenden Elektrifizierung und dem wachsenden Bedarf an modularen Lösungen profitieren kann, neben anderen Herausforderungen und Trends, die die Branche erleben wird, wenn wir uns dem dritten Jahr einer globalen Pandemie nähern.

Automotive Prognosen – Elektrofahrzeuge werden bis zu 12 kg verlieren und die Hersteller werden nach innovativen Wegen suchen, um die Lebensdauer von Batterien zu verlängern (von Nicholas Richard,
Director of Automotive Business Development in EMEA von Vicor)

Aktuelle Elektrofahrzeuge enthalten bis zu drei separate Batterien: eine 400-V- oder 800-V-Batterie (Traktionsbatterie) und ein Verteilungssystem, das von 12-V- und 48-V-Sekundärbatterien gespeist wird. Die Hersteller versuchen, das Fahrzeuggewicht zu verringern und können bis zu 12 kg in Batterie-Elektrofahrzeugen (VEBs) einsparen sowie die Komplexität des Stromversorgungssystems reduzieren, indem sie die Traktionsbatterie so konfigurieren, dass sie die Lasten des Fahrzeugs mit Strom versorgt. Dies macht die 12-V-Batterie überflüssig und entbehrlich. Im Laufe des Jahres 12 erwarten wir, dass dieser modulare Energieansatz von OEMs übernommen wird, die ihre Flotten elektrifizieren und differenzieren wollen, um eine größere Reichweite und eine bessere Gesamtleistung zu bieten.

Wir sehen auch einen Schub bei der Wiederverwendung von EV-Batterien voraus, damit sie von elektrischen Gabelstaplern oder als Notstromversorgung in Haushalten verwendet werden können. Bei leistungsstarken Nutzfahrzeugen besteht ein zunehmendes Interesse an der Verwendung von Wasserstoffbrennstoffzellen für ihren Strom, und dies wird eine viel größere Nachfrage nach hocheffizienter DC/DC-Umwandlung erzeugen.

Schließlich wird auch im Fahrzeug selbst der Fahrkomfort für Fahrer und Passagiere immer wichtiger. Wir glauben, dass es eine viel größere Nachfrage nach aktiver Aufhängung auf Basis eines elektrischen Systems geben wird, und dies wird erneut die Notwendigkeit effizienterer Energiemanagementlösungen implizieren.

Prognosen für High Performance Computing – Das Wachstum von Rechenzentren wird sich weiter beschleunigen, katalysiert durch die Pandemie (von Lev Slutskiy, Regionaldirektor von Vicor)

Im Jahr 2022 wird der globale High-Performance-Computing-Markt weiter wachsen, ausgehend von rund 147.000 Milliarden US-Dollar im vergangenen Jahr und mit einem erwarteten durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 27,4 % bis 2028 [1]. Zu den Hauptfaktoren, die zu diesem Wachstum beitragen werden, gehören verstärkte Aktivitäten in der Cloud, die Optimierung von Rechenzentren, Social-Media-Plattformen und das Aufkommen von Daten als Dienstleistung.

Wir glauben, dass die Debatte über die Einführung von Wechsel- oder Gleichstrom unter Rechenzentrumsbetreibern weiter stattfinden wird. Zu den Vorteilen der DC-Verteilung gehören der Wegfall großer AC/DC-USV-Systeme und die Sorge um die Verteilung von IT-Lasten. Moderne Rechenzentren greifen auf den häufigeren Ansatz zurück, das Gebäude an dreiphasigen Wechselstrom anzuschließen und ihn dann in drei einphasige Wechselstromleitungen aufzuteilen, die von ihren eigenen USVs unterstützt werden.

Der Trend zu einem größeren Anteil erneuerbarer „grüner“ Energie setzt sich fort und Hochspannungs-Gleichstrom wird in immer mehr Fällen von der primären Energiequelle geliefert, insbesondere am Rand.

COVID-19 hat das Datenwachstum beschleunigt und dieser Trend wird sich auch nach der Pandemie fortsetzen. Mit der Einführung von 5G wird die Netzwerkinfrastruktur komplizierter, da es eine größere Anzahl von Rechenknoten näher am Benutzer geben wird, um die Latenz zu reduzieren und die Nutzung von IoT-Anwendungen zu ermöglichen.

Die Entwicklung des IoT wird den Bedarf an mehr Rechenleistung zur Verbesserung der Sicherheit und der Nachfrage nach Rechenleistung in Edge-, Fog- und zentralisierten Anwendungen implizieren. Vicor begegnet diesem Trend frühzeitig, indem es die kleinsten und dichtesten Leistungswandler baut. Es ist klar, dass Rechenzentren ihren Energieverbrauch reduzieren müssen, indem sie leistungsdichte Module integrieren, was wiederum die luftgekühlte Last minimiert.

Lieferketten werden weiterhin unterbrochen und wir glauben, dass diese Schwierigkeiten mindestens bis Ende 2023 anhalten werden.

Prognosen für den Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtsektor – Innovation und die Forderung nach mehr Effizienz werden trotz Pandemie und Fachkräftemangel weitergehen (von Teo DeLellis, Vicor Director of Aerospace Business Development)

Innovationen und die Forderung nach mehr Effizienz werden weiterhin ein wachsendes Interesse an der Elektrifizierung erzeugen, mit dem Ziel, mechanische Systeme und chemische Kraftstoffe zu ersetzen. Beispielsweise ersetzen fortschrittliche Tauchboote hydraulische Systeme durch elektrische, während elektrische Flugzeuge Reichweiten- und Geschwindigkeitsrekorde brechen.

Das Energiemanagement wird bei elektrischen Drohnen weiterhin von größter Bedeutung sein, während das wachsende Interesse an gerichteten Energiewaffen wie Schiffs- und Fahrzeuglasern Lösungen zur Verwaltung neuer Energiequellen wie Festkörperbatterien erfordern wird.

Zudem steigt die Nachfrage nach leistungselektronischen Technologien, die die Anforderungen von Standards wie der SOSA-Architektur (Sensor Open System Architecture) erfüllen.

Die Erholung nach der Pandemie führt zu einem Wiederaufleben der Nachfrage nach elektronischen Systemen auf dem Militär- und Luft- und Raumfahrtmarkt. Infolgedessen haben Vicor und andere Unternehmen verlängerte Lieferzeiten für einige Produkte. Diese Situation wird voraussichtlich bis weit in das Jahr 2022 hinein anhalten, obwohl Vicor sie durch den Ausbau seiner Produktionszentren abmildert.

Eine weitere Folge der Pandemie ist im Bereich der zivilen Luftfahrt zu beobachten, wo der Luftverkehr noch nicht das Vor-COVID-Niveau erreicht hat. Wir hoffen, dass es 2023 sein wird, wenn sowohl die Zivilluftfahrt als auch der Aftermarket dieses Niveau wieder erreichen werden.

Wie in anderen Engineering-Branchen sehen wir weiterhin einen wachsenden Mangel an qualifiziertem Personal. Schätzungen zufolge werden bis zum Jahr 2030 bis zu 85 Millionen offene Stellen aufgrund des Mangels an qualifiziertem Personal fehlen, was einem aktuellen Bericht von Korn Ferry zufolge 8,5 Billionen Dollar entspricht. Die Einstellung junger Ingenieure könnte von größter Bedeutung sein, um anhaltenden Engpässen vorzubeugen, und könnte in diesem Sektor durch die Einführung innovativer elektrischer Technologien erreicht werden, die zeigen, wie die Branche auf die Sorge um die Umwelt und das Engagement für erneuerbare Energien reagiert.

Auch der aufstrebende europäische Spezialsektor wird Elektroantriebe in Raumfahrzeugen verstärkt einsetzen, vor allem in den neuen Konstellationen von Breitbandsatelliten.