【嗶哥嗶特導(dǎo)讀】干貨向!多合一集成化下，車載OBC、DC-DC面臨的技術(shù)難點(diǎn)是什么?對(duì)電感器與變壓器提出了什么樣的技術(shù)挑戰(zhàn)?電感變壓器與磁芯廠商能否滿足整機(jī)企業(yè)需求?本篇文章一一為您解答

　　編者按：

　　隨著新能源汽車的發(fā)展，對(duì)車載OBC充電機(jī)、DC-DC電流轉(zhuǎn)換器、800V高壓平臺(tái)以及超充技術(shù)都提出了更高的要求。電感變壓器以及磁性材料廠商又該如何應(yīng)對(duì)?

　　本期《對(duì)話》，圍繞“車載OBC充電機(jī)與DC-DC電流轉(zhuǎn)換器的技術(shù)趨勢(shì)”，通過(guò)車載電源廠商、電感器與變壓器廠商以及磁芯廠商的對(duì)話，探究車載電源與電感變壓器、磁芯的應(yīng)用情況、面臨的技術(shù)難點(diǎn)以及未來(lái)的發(fā)展方向。圍繞上述問(wèn)題進(jìn)行探討，為深耕這一行業(yè)的從業(yè)者進(jìn)一步了解車載電源行業(yè)生態(tài)提供力所能及的點(diǎn)撥。

　　對(duì)話導(dǎo)覽：

　　一、電感器與變壓器在車載OBC和DC-DC領(lǐng)域的成本占比

　　二、車載OBC、DC-DC對(duì)電感變壓器的技術(shù)要求及解決措施

　　三、車載OBC和DC-DC的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　對(duì)話嘉賓：

　　

　　對(duì)話內(nèi)容：

　　一、電感器與變壓器在車載OBC和DC-DC領(lǐng)域的成本占比

　　電感器和電子變壓器是車載OBC充電機(jī)和DC-DC轉(zhuǎn)換器中必不可少的電子元器件，不同功率的OBC充電機(jī)和DC-DC轉(zhuǎn)換器，電感變壓器在其中數(shù)量多少，成本如何?

　　陸巡科技吳一祥：目前主流的OBC功率和常見(jiàn)技術(shù)方案的功率電感變壓器數(shù)量如下：

　　1)3.3KW，一般為單路PFC和單路隔離DC-DC，即一個(gè)PFC電感和一個(gè)隔離變壓器。

　　2)6.6KW ，一般為兩路PFC和單路隔離DC-DC，即兩個(gè)PFC電感和一個(gè)隔離變壓器。

　　3)11KW，一般為三相單路PFC和單路或者兩路隔離DC-DC，即三個(gè)PFC電感和一到兩個(gè)隔離變壓器。

　　DC-DC轉(zhuǎn)換器常見(jiàn)拓?fù)錇橐患?jí)橋式電路拓?fù)洌话愫幸活w功率電路和一顆變壓器。

　　一般來(lái)說(shuō)，功率電感和變壓器占整機(jī)成本的15%-25%左右。

　　通合電子張宇恒：電感變壓器在OBC充電機(jī)的成本占比稍高一些，因?yàn)镺BC充電機(jī)各方面如散熱要比DC-DC轉(zhuǎn)換器要求更高，我們的DC-DC產(chǎn)品功率較小，比如八千瓦，有些公司做大功率的產(chǎn)品，成本比例就會(huì)更高。

　　鐵城科技劉輝：電感變壓器成本占比、數(shù)量則因各家企業(yè)解決方案不同而不同，一是小功率用單個(gè)變壓器，大功率用多個(gè)變壓器并聯(lián);二是不同功率使用不同的電感變壓器;三是為了實(shí)現(xiàn)電感變壓器的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，3.3KW用1個(gè)，6.6KW用2個(gè)，10KW、11KW用三個(gè);四是采用磁集成方案，主要是看整機(jī)廠家方案的選擇。

　　匯川電源葉澤：數(shù)量上，PFC升壓電感+高壓隔離變壓器，濾波器看端口數(shù)量，降壓拓?fù)鋾?huì)有4-7個(gè)濾波儲(chǔ)能的電感，總體上電感變壓器用量5-9個(gè)左右，如果是獨(dú)立方案數(shù)量會(huì)更多。

　　二、車載OBC、DC-DC對(duì)電感變壓器的技術(shù)要求及解決措施

　　1、電源系統(tǒng)的多合一集成化成為行業(yè)趨勢(shì)，通過(guò)車載電源系統(tǒng)的集成，大功率、小型化、集成化、智能化、高性價(jià)比成為車載電源產(chǎn)品的發(fā)展方向。您認(rèn)為這些趨勢(shì)的發(fā)展對(duì)車載OBC充電機(jī)和DC-DC轉(zhuǎn)換器提出了哪些技術(shù)挑戰(zhàn)?給電子變壓器和電感器提出了哪些更高的要求?

　　浙江大學(xué)王正仕：集成化有兩種機(jī)制，一是多部件裝，這種相對(duì)來(lái)說(shuō)變化不大，二是電路集成，比較典型的是OBC與DC-DC的電路集成，與原來(lái)獨(dú)立電路的方案相比變化非常大，難度也更大，變壓器的設(shè)計(jì)也更難，比如全通過(guò)一個(gè)繞組繞在一個(gè)磁性上，相互之間有影響的。

　　對(duì)電感器與變壓器的要求主要是兩方面，一就是電感變壓器設(shè)計(jì)，比如每個(gè)形狀、每個(gè)柱子上磁通怎么設(shè)計(jì)尺寸;二是加工，工藝完全改變，比如原來(lái)可能很成熟的繞線，現(xiàn)在柱子多了好幾個(gè)，如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

　　陸巡科技吳一祥：除了常規(guī)電路拓?fù)浼夹g(shù)的發(fā)展和性能挖掘，同時(shí)在三代半導(dǎo)體和一些新的功率半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)一步配合下，目前的拓?fù)浼夹g(shù)會(huì)逐漸到達(dá)一個(gè)技術(shù)臨界點(diǎn)，想要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展和提升，有如下可能挑戰(zhàn)：

　　1)功率半導(dǎo)體和電感變壓器技術(shù)的突破進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)在同樣電路拓?fù)涓咝省⒏◇w積和更少成本;

　　2)電路拓?fù)浼夹g(shù)的發(fā)展，如一些更高集成度集成技術(shù)方案或者新型的拓?fù)浼夹g(shù)出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)更少器件實(shí)現(xiàn)同樣的功率變換目的。

　　以上可能的技術(shù)挑戰(zhàn)，對(duì)功率磁性元件提出更高頻化，更優(yōu)散熱性能，更高密度磁集成等技術(shù)要求。

　　通合電子張宇恒：降本、高度集成化、耐久度這些每一個(gè)都是難點(diǎn)。首先集成化就對(duì)很多企業(yè)提出了較高的挑戰(zhàn)，因?yàn)楦叨燃谢强隙ㄒ媾R弱管理的問(wèn)題;其次要考慮到對(duì)生產(chǎn)制造的挑戰(zhàn)，未來(lái)熱管理可能會(huì)使用水冷方式，要達(dá)到IP68的防水標(biāo)準(zhǔn);再次，對(duì)EMC也提出了要求，多合一涉及到電子元器件之間的電磁干擾，DC-DC轉(zhuǎn)換器的門檻比較低，多合一高度集成方案可能會(huì)導(dǎo)致一些研發(fā)能力欠缺的中小企業(yè)因成本過(guò)高而退出這一行業(yè)。

　　對(duì)電感器與變壓器而言，提出了降本的要求，一個(gè)是提高性能、價(jià)格不變;一種是在性能不變的時(shí)候，價(jià)格更低。未來(lái)多合一的趨勢(shì)，對(duì)電感變壓器提出的要求無(wú)非就是增加性能、降低成本。

　　鐵城科技劉輝：對(duì)電感變壓器來(lái)說(shuō)，提出了可制造性(產(chǎn)品工藝制造的復(fù)雜程度)、工藝簡(jiǎn)化、體積降低還有高頻化的要求。比如隨著開(kāi)關(guān)頻率逐漸提高至500K甚至1M Hz，磁元件體積可能是原來(lái)的50%，但這并不是簡(jiǎn)單的體積縮小，相應(yīng)的材質(zhì)、性能也要跟上。

　　2、貴司在針對(duì)0BC充電機(jī)和DC-DC轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，在選擇電感變壓器產(chǎn)品上有何要求?

　　通合電子張宇恒：我們的要求盡量全部國(guó)產(chǎn)化，第二保證價(jià)格，還有就是供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。因?yàn)楝F(xiàn)在我們行業(yè)對(duì)客戶、車企、主機(jī)廠都有國(guó)產(chǎn)率(注：整車零件國(guó)產(chǎn)化率要超過(guò)40%才能視為國(guó)產(chǎn))的要求，達(dá)到要求對(duì)于企業(yè)拿政府的補(bǔ)貼是有利的。

　　電感器與變壓器如果往高度集成方向發(fā)展，可能數(shù)量會(huì)越來(lái)越少，比如說(shuō)多功率的3.3KW和6.6KW，可能只需要一個(gè)6.6KW，因?yàn)?.3KW是通過(guò)軟件去實(shí)現(xiàn)的，6.6KW是包括3.3KW在里面，不需要做兩套，同時(shí)這可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)元器件的壽命以及功率范圍提出更高的要求。

　　鐵城科技劉輝：基本都以自主開(kāi)模定制化為主，這樣利于管理，磁芯廠商從壓制、燒結(jié)到磨削全部自動(dòng)化完成。

　　匯川電源葉澤：第一是滿足車規(guī)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;第二是高頻化、低損耗、小型化也是需要的，因?yàn)檫@些跟整機(jī)的高頻化、小型化、低損耗這些都是直接相關(guān)的。電感變壓器在整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中，它們的主要貢獻(xiàn)就是產(chǎn)品的體積、效率、成本這些東西。

　　3、整機(jī)企業(yè)反映，多合一趨勢(shì)下，對(duì)功率密度提出更高的要求，貴司如何解決這個(gè)問(wèn)題?

　　凱通電子辛本奎：提高功率密度有兩個(gè)措施：提高磁性材料的飽和磁通密度Bs或提高變壓器的工作頻率。目前，功率MnZn鐵氧體材料的飽和磁通密度已經(jīng)很難進(jìn)一步提高，因而提高功率密度主要還是從提高變壓器的工作頻率入手。這對(duì)作為變壓器核心材料的鐵氧體材料提出了高頻低功耗的要求。為此，我公司針對(duì)性的開(kāi)發(fā)了中高頻(200-500K)低功耗類的鐵氧體材料，應(yīng)用這種新材料的變壓器工作頻率從常規(guī)的10-150KHz提高到了200KHz以上，功率密度也提升1.5倍左右。未來(lái)我們還將繼續(xù)升級(jí)優(yōu)化這類材料性能，以進(jìn)一步提高應(yīng)用這類材料變壓器的功率密度。

　　安可遠(yuǎn)王理平：我們研發(fā)了一款全新結(jié)構(gòu)的組合磁芯，密度、結(jié)構(gòu)和體積有所變化，性能不變，組裝會(huì)方便很多，效率也高很多，目前已實(shí)現(xiàn)小批量供應(yīng)。

　　在材質(zhì)上，需要更高的BS值、更低損耗、待載能力更強(qiáng)，我們也推出一些性價(jià)比高、體積更小的鐵鎳產(chǎn)品。

　　金剛磁業(yè)王京平：功率密度的影響因素：開(kāi)關(guān)損耗和熱性能。要實(shí)現(xiàn)更高的功率密度，需要多措并舉，從降低開(kāi)關(guān)損耗、磁芯功耗、提高封裝熱性能、及新的拓?fù)浜碗娐?、集成。金剛磁業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的高頻系列材料，具有高頻低損耗的特點(diǎn)，匹配相關(guān)電路集成設(shè)計(jì)，可有效降低開(kāi)關(guān)損耗、改善熱性能。

　　普晶電子方錦云：首先設(shè)計(jì)方面，逐步把PFC跟組變結(jié)合在一起，普晶電子從2020年開(kāi)始嘗試跟客戶做技術(shù)的溝通和配合。

　　其次從原材料來(lái)說(shuō)，特別是磁芯結(jié)構(gòu)，整合上下游優(yōu)勢(shì)，布局研發(fā)多合一磁件方案，并推動(dòng)客戶協(xié)助驗(yàn)證測(cè)試，目前產(chǎn)品方案已趨向成熟，已有多個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用在OBC磁元件上。

　　創(chuàng)世富爾童東方：一方面，選用更低功耗、寬溫度的磁材，優(yōu)化線苞結(jié)構(gòu)，最大化磁芯Ae;另一方面，針對(duì)重要功率型磁件均灌封導(dǎo)熱膠的特點(diǎn)，創(chuàng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，充分評(píng)估線苞及磁材的熱傳導(dǎo)。

　　4、整機(jī)企業(yè)反映，在車載應(yīng)用中，對(duì)磁芯高溫?fù)p耗和穩(wěn)定性、整體結(jié)構(gòu)工藝抗震性(最低要求3個(gè)G，最高要求有8-10個(gè)G)、材料的耐溫(溫度一般用180°，至少要155°)等級(jí)和一致等都有較高要求，對(duì)功率磁性元件提出更高頻化，更優(yōu)散熱性能，更高密度磁集成等技術(shù)要求。(貴司的磁芯材料或者說(shuō)電感變壓器能否滿足以上這些要求?)

　　凱通電子辛本奎：目前，我司的磁芯材料相比傳統(tǒng)的磁芯材料在各項(xiàng)性能上均有了大幅的提升，完全可以滿足車載應(yīng)用需求。比如說(shuō)，我司開(kāi)發(fā)的高溫低功耗特性的CP96A鐵氧體材料，140-180℃功耗特性非常優(yōu)異;公司研發(fā)的CB100和CB70材料，其居里溫度分別為>160℃和>180℃，以滿足車載應(yīng)用中高的使用溫度。針對(duì)功率磁性元件提出的更高頻化，凱通電子聯(lián)合春光磁電研發(fā)的新材料KH96F、KH52材料等，其他各方面性能也比較好，已經(jīng)大批量應(yīng)用于汽車充電樁和車載充電器，客戶反饋也比較好。

　　安可遠(yuǎn)王理平：目前車載行業(yè)要求高壓，高頻，高功率密度，三高對(duì)材料的等級(jí)要求是比較高，我司采取以下幾點(diǎn)應(yīng)對(duì)【三高】：

　　1)提高材料的疊加特性;

　　2)降低磁芯損耗;

　　3)提升材料的頻率特性。

　　我司在現(xiàn)有的磁芯材料——鐵硅的基礎(chǔ)上優(yōu)化了一種疊加特性和鐵硅相接近，磁損比鐵硅低35%左右材料，取名為ACV;在【二代鐵硅APH】的基礎(chǔ)上優(yōu)化了一種疊加特性比APH高5%，損耗比APH低38%左右的磁芯，取名為APC。

　　在車載OBC上我們推出了EQ型的一種新材質(zhì)，這種材質(zhì)疊加特性很高，在同類型的產(chǎn)品中功率密度和VS值會(huì)做得比較高。我們也做了一些UT和UR形狀的設(shè)計(jì)方案，這種形狀在空間結(jié)構(gòu)上很緊湊，車載OBC要求體積小，功率密度高，重量輕，這些設(shè)計(jì)方案剛好可以實(shí)現(xiàn)車載的需求.

　　抗震方面，我們擔(dān)心磁芯和膠水的粘接強(qiáng)度不足，選了各種膠水來(lái)配套做高低溫和振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，6065膠水的粘接強(qiáng)度是最好的，即使磁芯震裂了膠水也沒(méi)有和磁芯脫離。

　　材料的耐溫方面，我們的合金磁芯耐溫等級(jí)可高達(dá)七八百度。

　　金剛磁業(yè)王京平：金剛磁業(yè)寬溫低損耗系列材料JCP96\JCP96B\JCP97\JCP97B在-20℃--160℃具有較低的功率損耗，高頻系列JCP51\JCP61材料在1-5MHz具有較低的功率損耗，可以較好的提升效率、降低熱耗，在高密度磁集成方面，重點(diǎn)解決交流磁通和直流磁通疊加、交流磁通在公共磁柱的交錯(cuò)并聯(lián)所帶來(lái)的磁通量變化問(wèn)題。

　　普晶電子方錦云：對(duì)磁芯、磁件線材的等級(jí)、耐溫以及功率方面我們一直執(zhí)行較高的標(biāo)準(zhǔn)，比如當(dāng)行業(yè)內(nèi)用150°線材時(shí)，我們采用180°線材，業(yè)內(nèi)用銅線繞制電感，我們率先迭代扁線電感產(chǎn)品。普晶電子是在前期以高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的技術(shù)方案迭代原有產(chǎn)品，相對(duì)而言有較充分的準(zhǔn)備。

　　抗震性方面，除了電感變壓器設(shè)計(jì)工程師，普晶電子還專門設(shè)置了結(jié)構(gòu)工程師和安規(guī)工程師，在設(shè)計(jì)前期有專門的工程師去研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)怎么抗震、預(yù)防跌落。目前我們的抗震性達(dá)到6-7個(gè)G是沒(méi)有問(wèn)題的。當(dāng)然這是一個(gè)迭代過(guò)程，目前正在往更高的8-10個(gè)G方向努力。

　　創(chuàng)世富爾童東方：首先，主流幾個(gè)磁芯大廠PC96材均已經(jīng)成熟量產(chǎn)，廣泛應(yīng)用在磁芯不超過(guò)135℃的工作溫度下，通過(guò)眾多項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和量產(chǎn)裝車，產(chǎn)品可靠性經(jīng)受住市場(chǎng)考驗(yàn)。其次，針對(duì)汽車電子電感變壓器的抗震性要求，電感變壓器的各個(gè)部件在設(shè)計(jì)之初會(huì)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要，不同程度地作針對(duì)性的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，配合電氣性能設(shè)計(jì)需要，也就呈現(xiàn)汽車電子電感變壓器普遍采用非標(biāo)材料的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

　　再次，通過(guò)近幾年在新能源汽車上電感變壓器的廣泛應(yīng)用，線材(三層絕緣線、膜包線、漆包線等)、絕緣膠帶和環(huán)氧膠基本都采用CLASS H及以上等級(jí)，骨架(包括底座、支架、外殼等)也基本采用進(jìn)口的CLASS F等級(jí)材料!

　　最后，高頻化磁材及特種Litz線的應(yīng)用，更具散熱性結(jié)構(gòu)的磁集成磁件及多合一的磁集成磁件，均在與汽車電源客戶的日常選型和技術(shù)論證中深入探討，部分創(chuàng)新型技術(shù)應(yīng)用到新項(xiàng)目的研發(fā)并成功量產(chǎn)!

　　三、車載OBC和DC-DC的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　1、隨著新能源車的發(fā)展，OBC充電機(jī)和DC-DC電流轉(zhuǎn)換器的技術(shù)水平也不斷提高，您認(rèn)為未來(lái)0BC和DC-DC的技術(shù)將往哪個(gè)方向發(fā)展?

　　浙江大學(xué)王正仕：首先是DC-DC的功率會(huì)增加，現(xiàn)在新能源汽車的標(biāo)配是是6KW、6.6KW，后面功率會(huì)往11KW發(fā)展。隨著新能源車的智能化程度越來(lái)越高，低壓直流供電會(huì)越來(lái)越多，功率也會(huì)增加。第二是從400V到800V的電磁組，OBC和DC-DC往集成化方向發(fā)展。第三是新能源車?yán)锩嫣蓟璧膽?yīng)用也會(huì)多起來(lái)。

　　陸巡科技吳一祥：新能車行業(yè)的發(fā)展和普及，對(duì)OBC車載DC-DC變換器也提出更優(yōu)性能，更高性價(jià)比的需求。目前行業(yè)的幾個(gè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)方向?yàn)楦吖β拭芏然?、集成化、模塊化、數(shù)字化。

　　鐵城科技劉輝：我認(rèn)為往高頻化、高壓化這兩個(gè)方向發(fā)展。因?yàn)槠嚵悴考F(xiàn)在追求的就是輕量化和多合一集成。如果能做成那種小的模塊電源,比如說(shuō)PEU或者是其他的一些直接進(jìn)行多合一的集成。

　　2、新能源車超充技術(shù)給OBC充電機(jī)和DC-DC模塊帶來(lái)哪些技術(shù)上挑戰(zhàn)?對(duì)升壓電感來(lái)說(shuō)有什么技術(shù)難點(diǎn)?

　　浙江大學(xué)王正仕：一是超充功率更高，比如60KW充電樁通過(guò)3個(gè)20KW模塊并聯(lián)，隨著功率的提高數(shù)量上還會(huì)增加;二是單模塊的功率也會(huì)更高，現(xiàn)在已有40KW模塊產(chǎn)品。

　　對(duì)電感變壓器來(lái)說(shuō)，一是多模塊并聯(lián)并無(wú)成品，這是一個(gè)挑戰(zhàn);二是400V升到800V會(huì)用到升壓電感，包括OBC、充電樁也有采用升壓電感，從交流電到直流電，電感的功率更高，電流更大，電感量也需要更大。

　　陸巡科技吳一祥：超充的發(fā)展主要是直流快充方面的基礎(chǔ)設(shè)施能力提升，并在超充站實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能功能。超充的發(fā)展對(duì)OBC和DC-DC的影響更多的是800V或者更高直流電壓的普及，對(duì)OBC輸出級(jí)和DC-DC輸入級(jí)功率器件的影響，技術(shù)上需要應(yīng)對(duì)更高電壓等級(jí)，更高效率和更高性價(jià)比的對(duì)應(yīng)技術(shù)解決方案。

　　升壓電感模塊為了實(shí)現(xiàn)超充站的儲(chǔ)能功能，需要考慮在逆變模式時(shí)，會(huì)遇到更高的電流沖擊，即需要提高電感的高飽和能力。同時(shí)，為了提高充電站的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)升壓電感模塊的效率提升也有更高要求，需要適合更高頻率更小損耗的磁芯材料。此外超充站有向水冷散熱發(fā)展的趨勢(shì)，升壓電感模塊設(shè)計(jì)上也需要考慮和水冷系統(tǒng)的一體化集成，進(jìn)一步降低成本。

　　鐵城科技劉輝：技術(shù)上的挑戰(zhàn)主要是產(chǎn)品的安全安規(guī)方面，半導(dǎo)體會(huì)逐漸地向模塊化發(fā)展。隨著高壓平臺(tái)的發(fā)展，對(duì)使用的元器件的電壓要求也會(huì)提高，高壓和高頻對(duì)器件的穩(wěn)定度和整個(gè)電路的回路都有一定的要求。如果做成一種集成化的模塊，對(duì)安全會(huì)有更好的保障。

　　現(xiàn)在比較流行的高壓快充，是為了減少銅線的使用量，電壓提升之后，電流就下來(lái)了，線纜的粗細(xì)也可以降下來(lái)了。不僅是超級(jí)快充的電纜的粗細(xì)，整車的所有的電纜粗細(xì)都會(huì)降下來(lái)，但是面臨的一個(gè)比較重大的考驗(yàn)問(wèn)題就是防護(hù)和絕緣。因?yàn)殡妷汉芨撸@個(gè)時(shí)候如果車子發(fā)生什么撞擊，這很危險(xiǎn)的。

　　伴隨著超充技術(shù)的發(fā)展，加快了第三代半導(dǎo)體應(yīng)用發(fā)展的步伐。電感變壓器的頻率會(huì)更高，像現(xiàn)在普通的開(kāi)關(guān)電源、普通的OBC或DC-DC的開(kāi)關(guān)頻率也就100KHz左右，到了第三代半導(dǎo)體時(shí)，可能起步就是300KHz甚至500KHz，這個(gè)時(shí)候電感變壓器的體積就會(huì)大大降低。但升壓電感的體積不會(huì)太低，因?yàn)檫€要考慮成本。

　　隨著碳化硅器件的應(yīng)用，電感器體積會(huì)越來(lái)越小，電感、整機(jī)企業(yè)合作會(huì)越來(lái)越深入。以前都是電源企業(yè)設(shè)計(jì)好產(chǎn)品后，交給變壓器或電感廠家生產(chǎn)加工。隨著大規(guī)?；统杀緣毫υ絹?lái)越高，往后可能要結(jié)合發(fā)揮電感廠商的產(chǎn)線優(yōu)勢(shì)。

　　3、整機(jī)企業(yè)反映，超充技術(shù)的發(fā)展需要提高升壓電感的高飽和能力，超充站有向水冷散熱發(fā)展的趨勢(shì)，升壓電感模塊設(shè)計(jì)上也需要考慮和水冷系統(tǒng)的一體化集成，進(jìn)一步降低成本。(貴司通過(guò)什么方案提高電感飽和能力，降低成本?對(duì)器件、材料有什么特殊要求?)

　　凱通電子辛本奎：凱通電子與國(guó)內(nèi)最大軟磁粉料制造商山東春光磁電有限公司同為春光科技集團(tuán)的全資子公司，通過(guò)春光與凱通共同研發(fā)，對(duì)粉料的配方優(yōu)化，增加能夠提高Bs的添加物比如銣和鎳。通過(guò)提高粉體的活性，增加產(chǎn)品的密度，起到提高Bs的目的。從后道的加工工藝上看，在揮發(fā)段拉高升溫速度、延長(zhǎng)致密化時(shí)間，減少內(nèi)部氣孔率，增加產(chǎn)品密度，也是提高Bs的有效手段。

　　安可遠(yuǎn)王理平：降本方面其實(shí)取決于材料特性，我們現(xiàn)在推AHM的一種材料，這就是高飽和低損耗的磁芯，它的飽和能力會(huì)比較強(qiáng)，比鐵硅還要強(qiáng)。AHM材料的鐵損是很低的，本身它溫升比較低，如果再加上風(fēng)冷和水冷，完全可以達(dá)到它的溫度等級(jí)的。

　　模塊化后有些把磁集成、錳鋅和合金集成在一起，這樣整體成本會(huì)降低，對(duì)電感廠的技術(shù)要求會(huì)更高。我們?cè)谟煤玫牟牧现螅阉龀杉儓A形，把以前人工繞線，再拉銅線，改成立繞的方式，用自動(dòng)擊繞，這種成本也會(huì)降下來(lái),我們也會(huì)給客戶提供一些磁集成的設(shè)計(jì)方案，如三個(gè)5柱的方案，它可以共磁壁，磁芯體積小了，成本就低了。

　　金剛磁業(yè)王京平：金剛磁業(yè)在磁性材料性能方面提升材料Bs,降低Br,在磁芯設(shè)計(jì)及制作時(shí)多采用多氣隙磁芯增大ΔB，可增大飽和電流、增大儲(chǔ)存能量的能力。

　　普晶電子方錦云：電感的高飽和能力主要和磁芯材料特性BS值有直接關(guān)聯(lián)，不同磁芯廠家的磁芯材料BS值會(huì)有差異，另外在電感設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)品BS值的設(shè)計(jì)余量也直接影響電感的高飽和能力，為提高電感飽和能力我司設(shè)計(jì)時(shí)磁芯選擇的方案是磁芯選擇BS值高的磁芯，磁芯中柱加粗;產(chǎn)品繞線匝數(shù)增加。

　　創(chuàng)世富爾童東方： 針對(duì)超充模式升壓電感的高飽和能力要求，公司會(huì)針對(duì)性的選用高飽和磁通密度磁材，兼顧磁損和飽和磁密的PC95B等材料已經(jīng)成功應(yīng)用量產(chǎn)。

　　4、800V 高壓平臺(tái)優(yōu)勢(shì)明顯，從400v低電壓提升到800v高電壓，對(duì)車載0BC充電機(jī)和DC-DC轉(zhuǎn)換器做了哪些升級(jí)?對(duì)電感變壓器來(lái)說(shuō)提出哪些更高要求?

　　浙江大學(xué)王正仕：這種我估計(jì)是全新的一套東西了，因?yàn)椴皇窃谠瓉?lái)的基礎(chǔ)上修修改改，整個(gè)電壓都變了。在OBC和DC-DC里面，比如繞組匝數(shù)可能會(huì)增加一倍左右，因?yàn)镈C-DC輸入端接800V的變壓器，也會(huì)重新設(shè)計(jì)的。

　　對(duì)電感變壓器來(lái)說(shuō)，第一也是需要重新設(shè)計(jì)，第二個(gè)是隨著電壓的升高帶來(lái)絕緣的問(wèn)題，滿足其安全安規(guī)要求這也是更高的要求。對(duì)原來(lái)的做法做出調(diào)整，比如絕緣等級(jí)、間距這些都會(huì)有變化。

　　陸巡科技吳一祥：電池電壓平臺(tái)的提升，主要影響是功率器件耐壓等級(jí)的提升，目前主流的方案是采用碳化硅器件來(lái)應(yīng)對(duì)電壓平臺(tái)的提升。這將增加OBC和DCDC的成本。但是，碳化硅器件的應(yīng)用也帶來(lái)進(jìn)一步高頻化的好處，即進(jìn)一步縮減電感變壓器的尺寸和成本，從而解決由于高壓器件導(dǎo)入所帶來(lái)的成本上升。高頻化的設(shè)計(jì)對(duì)磁性元件也提出了更高的要求，即更小的體積和更高的頻率，需要磁性元件提升損耗性能和散熱性能。如果高頻化進(jìn)一步提升，對(duì)新型的高頻磁性材料也會(huì)有強(qiáng)烈需求。

　　鐵城科技劉輝：升級(jí)主要是在開(kāi)關(guān)頻率和功率器件上，這樣磁性器件會(huì)做得越來(lái)越小，因?yàn)楦哳l化磁件的體積就會(huì)越來(lái)越小。

　　變壓器方面，因?yàn)?00V是功率比較大的，再加上體積小了，對(duì)散熱性能要求比較高。因?yàn)檫@種變壓器有多種方式，有那種線圈包磁芯，也有磁芯包線圈的，要看各個(gè)廠家怎么選取，還是以散熱和加工易生產(chǎn)為主導(dǎo)方向。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　電源系統(tǒng)多合一集成化設(shè)計(jì)成為趨勢(shì)。隨著新能源汽車在電源系統(tǒng)上要求越來(lái)越高，將車載OBC充電機(jī)、DC-DC 轉(zhuǎn)換器和高壓配電單元集成的產(chǎn)品逐步成為車載電源的主流方案。通過(guò)車載電源系統(tǒng)的集成，大功率、小型化、集成化、智能化、高性價(jià)比成為車載電源產(chǎn)品的發(fā)展方向。

　　對(duì)電感變壓器而言，由于電路拓?fù)渫咝?、更小體積與更少成本方向發(fā)展，面臨著高頻化、耐久度、高密度磁集成等技術(shù)難點(diǎn)，對(duì)電感變壓器也提出了多方面的要求。一是需要不斷提高磁集成度以提升電感、變壓器性能，減小體積和成本;二是需要企業(yè)不斷提高生產(chǎn)智能化以應(yīng)對(duì)隨之而來(lái)的弱管理問(wèn)題，尤其對(duì)中小企業(yè)而言，若自動(dòng)化程度不高、技術(shù)創(chuàng)新不足、研發(fā)能力欠缺，則很可能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中被踢出局;三是需要不斷提高電感、變壓器頻率以應(yīng)對(duì)第三代半導(dǎo)體材料的應(yīng)用，尤其是300KHz、500KHz乃至更高工作頻率下如何保障電感、變壓器的高頻損耗;四是隨著對(duì)散熱性能的需求不斷提升，未來(lái)超充樁可能會(huì)逐步引入液冷散熱方式，對(duì)電感、變壓器氣密性也提出了新的需求，需要達(dá)到IP68乃至更高的防護(hù)等級(jí)。

　　目前電感器與變壓器企業(yè)在車載電源領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代化程度高，激烈的競(jìng)爭(zhēng)有利于鍛造更優(yōu)秀的企業(yè)，從而推動(dòng)行業(yè)更好更快發(fā)展。我們期待，未來(lái)隨著車載電源的不斷成熟，上下游廠商通過(guò)不斷通力合作，車載電源乃至新能源汽車迎來(lái)更廣闊的市場(chǎng)!

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