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隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，車(chē)載充電器（OBC）作為電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部不可或缺的能量轉(zhuǎn)換核心，其性能與效率直接關(guān)系到電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程和用戶(hù)體驗(yàn)。而在OBC系統(tǒng)中，磁性元件作為關(guān)鍵組成部分，其技術(shù)進(jìn)步、成本控制及市場(chǎng)應(yīng)用，正日益成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

為了更好地了解車(chē)載OBC的基本構(gòu)成、磁性元件的重要性、技術(shù)革新、市場(chǎng)趨勢(shì)以及面臨的挑戰(zhàn)，我們采訪了杭州普晶電子科技有限公司技術(shù)經(jīng)理龔小華，深入探討車(chē)載OBC磁性元件的現(xiàn)狀與發(fā)展。

磁性元件在車(chē)載OBC中的重要性

磁性元件作為車(chē)載OBC中的關(guān)鍵組成部分，其性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率、穩(wěn)定性和可靠性。在車(chē)載OBC的各個(gè)環(huán)節(jié)中，如PFC電路、LLC諧振變換器、電流監(jiān)測(cè)、EMI等，都離不開(kāi)磁性元件的支持。這些元件不僅需要滿足嚴(yán)格的尺寸、安規(guī)和電氣性能要求，還需具備高度的集成度和可靠性，以適應(yīng)車(chē)載環(huán)境的復(fù)雜性和嚴(yán)苛性。

車(chē)載OBC的基本構(gòu)成與磁性元件用量

當(dāng)前市面上量產(chǎn)的車(chē)載OBC方案主要包括3.3kW、6.6kW、11kW和22kW等功率等級(jí)，基本都是采用前級(jí)PFC+后級(jí)LLC的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

首先，車(chē)載OBC接收交流電輸入，并處理共模干擾，確保電能傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。接下來(lái)，通過(guò)PFC（功率因數(shù)校正）電路提高電能轉(zhuǎn)換效率，減少能量損失。

隨后，采用LLC諧振變換器作為主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用其高效、低損耗的特點(diǎn)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換。在諧振電感之后，電流互感器（CT）負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電流，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

最終，經(jīng)過(guò)輸出共模電感和濾波電感的處理，得到穩(wěn)定的直流輸出，為電池充電。此外，系統(tǒng)還配備了輔助電源模塊，包括輔源變壓器以及氣動(dòng)裝置等組件，以滿足不同場(chǎng)景下的供電需求。

龔小華告訴我們：“綜合來(lái)看，普晶電子一套車(chē)載OBC磁性元件一般包含PFC電感、主變壓器、諧振電感、輸入/輸出濾波電感、互感器以及輔助變壓器等。”

需要注意的是，盡管不同功率等級(jí)的車(chē)載OBC在基本構(gòu)成上相似，但它們?cè)诰唧w實(shí)現(xiàn)和表現(xiàn)形式上可能有所不同。例如，3.3kW和6.6kW的車(chē)載OBC通常采用單相輸入，而11kW和22kW的車(chē)載OBC則采用三相輸入。

此外，11kW和22kW的車(chē)載OBC一般還具備雙向逆變功能，不僅可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電為電池充電，還能將電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電反饋給電網(wǎng)或供其他設(shè)備使用。

這也意味著，雖然使用的磁性元件種類(lèi)大致相同，但磁性元件用量和價(jià)值量則不一樣。

普晶電子磁性元件產(chǎn)品

車(chē)載OBC磁性元件成本

由于新能源汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇和磁集成技術(shù)的應(yīng)用，車(chē)載OBC的體積和成本正在不斷降低，相比于兩三年前，磁性元件的價(jià)格已下降了不少。

普晶電子不同功率段車(chē)載OBC磁性元件成本，Big-Bit資訊整理

目前，6.6kW車(chē)載OBC一套磁性元件大概在160-180元，11kW一套磁性元件約300元，22kW車(chē)載OBC一套磁性元件約650-700元，磁性元件在整個(gè)車(chē)載OBC系統(tǒng)的成本占比約10%-12%。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)價(jià)格可能會(huì)更低。

龔小華提到，已經(jīng)有一些Tier 1供應(yīng)商甚至提出了140-150元的目標(biāo)價(jià)格（6kW車(chē)載OBC）。

未來(lái)隨著與整機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，比如氮化鎵方案的應(yīng)用，可能會(huì)使體積進(jìn)一步減小，成本有望進(jìn)一步降低。

降本增效成市場(chǎng)主旋律

車(chē)載OBC是小三電里面磁性元件占比最高的模塊，因此也受到了眾多磁性元件企業(yè)的關(guān)注，其競(jìng)爭(zhēng)也更為激烈。

面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和整機(jī)企業(yè)對(duì)性?xún)r(jià)比的追求，車(chē)載OBC磁性元件行業(yè)正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的變革。一方面，隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和規(guī)模化效應(yīng)的顯現(xiàn)，磁性元件的成本正在逐步降低；另一方面，新材料、新工藝的應(yīng)用也為性能提升提供了可能。

磁集成技術(shù)作為近年來(lái)興起的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，正在逐步改變車(chē)載OBC磁性元件的設(shè)計(jì)和制造方式。通過(guò)高度集成的磁路設(shè)計(jì)，不僅有效減小了元件體積，還提升了能量轉(zhuǎn)換效率，降低了成本。這種“以小博大”的技術(shù)革新，正是當(dāng)前車(chē)載OBC磁性元件領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。

龔小華告訴我們，“我認(rèn)為現(xiàn)在這種通過(guò)技術(shù)‘卷’成本的方式，不一定是壞事，意味著企業(yè)需要在技術(shù)端取得突破，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)加速磁性元件企業(yè)的優(yōu)勝劣汰，促進(jìn)磁性元件技術(shù)的進(jìn)步，加快產(chǎn)業(yè)鏈整合的步伐。自身內(nèi)功足夠的企業(yè)一定能夠生存下來(lái)，未來(lái)也能夠發(fā)展得更好。”

為此，幾年前普晶電子便投入重金，針對(duì)車(chē)載OBC后級(jí)DC/DC變換器,以CLLC諧振變換器作為主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)變壓器的磁芯尺寸進(jìn)行自定義設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)出了變壓器漏感代替變換器諧振電感的磁集成解決方案。

未來(lái)，如何在保證性能的同時(shí)進(jìn)一步降低成本，將成為決定磁性元件企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。同時(shí)，智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢(shì)也將為磁性元件行業(yè)帶來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

普晶電子磁性元件產(chǎn)品圖

車(chē)載OBC對(duì)磁性元件供應(yīng)商的要求

由于涉及到車(chē)規(guī)安全，車(chē)載OBC對(duì)磁性元件的尺寸、安規(guī)和電氣性能方面都有明確要求。從Tier 1供應(yīng)商的角度來(lái)看，選擇的工廠必須經(jīng)過(guò)IATF 16949認(rèn)證的供應(yīng)商，以確保質(zhì)量和可靠性。此外，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中還必須遵循嚴(yán)格的流程，滿足產(chǎn)品可靠性和可追溯性等方面的要求。

同時(shí)為了滿足產(chǎn)品一致性和可靠性要求，一些Tier 1廠家也會(huì)明確要求某些產(chǎn)品必須使用全自動(dòng)化生產(chǎn)。

然而，從實(shí)際情況來(lái)看，市面上車(chē)型數(shù)不勝數(shù)，但能成為爆款的車(chē)型卻是鳳毛麟角，沒(méi)有車(chē)廠或Tier 1能保證自家產(chǎn)品能成為爆款，這也導(dǎo)致車(chē)載磁性元件產(chǎn)品呈現(xiàn)出小批次、多品類(lèi)的特點(diǎn)，對(duì)磁性元件的自動(dòng)化生產(chǎn)提出了挑戰(zhàn)，業(yè)界又是如何解決這一痛點(diǎn)呢？

龔小華表示，“從 APOP 開(kāi)發(fā)流程來(lái)看，我們?cè)谒蜆忧熬蜁?huì)確定產(chǎn)品的自動(dòng)化方案，在前期做好成本的評(píng)估與核算，最終是否能夠采用自動(dòng)化生產(chǎn)，需要根據(jù)客戶(hù)的需求量和報(bào)價(jià)來(lái)確定，包括有些設(shè)備是可以通用的，能夠節(jié)省一些成本。整個(gè)過(guò)程是會(huì)報(bào)告給客戶(hù)并得到客戶(hù)認(rèn)可的。”

以6.6kW車(chē)載OBC產(chǎn)品為例，普晶電子的磁性元件解決方案結(jié)合了客戶(hù)的需求和產(chǎn)線實(shí)際的可制造性，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中與客戶(hù)共同探討產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化合格率以及過(guò)程控制率，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的單工位品質(zhì)閉環(huán)，能用設(shè)備的盡量用設(shè)備，既提高了效率，又保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，其車(chē)載OBC磁性元件方案深受品牌汽車(chē)客戶(hù)的青睞。

對(duì)于具備自主研發(fā)能力、能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的磁性元件企業(yè)來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一個(gè)彎道超車(chē)的好時(shí)機(jī)。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)拓展，有望在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

普晶電子磁性元件產(chǎn)品圖

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，車(chē)載OBC磁性元件作為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)，其技術(shù)革新和市場(chǎng)趨勢(shì)不僅關(guān)乎磁性元件企業(yè)自身的生存與發(fā)展，更對(duì)整個(gè)行業(yè)的未來(lái)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。我們期待更多有志之士加入這場(chǎng)技術(shù)革命的洪流中來(lái)，共同推動(dòng)車(chē)載OBC磁性元件乃至整個(gè)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。