浅析模块电源发展新趋势

2021年1月22日，在中国深圳，华为数字能源产品线模块电源领域发布未来新趋势。

在新基建的驱动下，千行百业正在开启数字化转型、智能升级和融合创新之路。 “无处不在的联接，无所不及的智能”的万物互联世界正成为现实，人们开始追求智能化带来的极致体验。

在新基建的大背景下，数字化转型会面临功耗方面非常大的压力，据分析数据显示：预计2025年，通信站点数量将增至7000万个，年耗电量超过6700亿度；数据中心将增至2400万机架，年耗电量超过9500亿度，泛工业场景，仅轨道交通、工业制造行业年耗电量将超过16万亿度；智能终端数达400亿部，年耗电量也将高达2100亿度，这2100亿度电下面的400亿部的移动终端，其实我们看到它的发展的驱动本身就来自于人们对社交媒体以及数字化生活的转型。

全球都在关注节能减排，节能降耗已成为全人类的共同目标。中国承诺2030年达到碳达峰，2060达到碳中和，而日韩也提出了在2050年实现碳中和。全球的能源革命也会驱动各行各业，包括工业领域、IT领域、通信领域以及消费端，大家都会越来越重视绿色的发电、高效地用电。

在这样的两个大背景下，华为模块电源召开了这一次面向未来新趋势的发布。华为数字能源秉承开放合作的态度，以“被集成”方式首次对外开放数字能源核心电源模块，并聚焦泛CT，泛IT，泛工业和消费电子四大行业，持续根技术投入，打造高密、高效、高可靠及数字化模块电源方案，成就全球合作伙伴，助力产业升级，构筑极致体验。

【模块电源新趋势】

华为数字能源产品线副总裁兼模块电源领域总裁 秦真指出，模块电源新趋势将主要体现在“数字化”，“小型化”，“芯片化”，“全链路高效”，“超级快充”，“安全可信”6个方面。

数字化：“功率部件数字化，可视，可管，可优，寿命可预测”

传统的功率部件将逐渐数字化，并实现“部件级，设备级，网络级”智能化管理。比如服务器电源云管理，实现数据可视可管，设备状态可视可控、能效AI优化等远程智能化管理来提升整个供电系统的可靠性。

小型化：“基于高频、磁集成、封装、模组化等技术实现电源小型化”

网络设备的下沉，功耗及算力的持续提升，电源的高密小型化已成必然。高频、磁集成、封装、模组化等技术的逐步成熟也将加速电源小型化的进程。

芯片化：“基于半导体封装技术的芯片化电源，实现高可靠、极简应用”

板载电源模块已逐渐由原来的PCBA形态演进到塑封形态，未来，基于半导体封装技术和高频磁集成技术，电源将由独立硬件向软硬件耦合的方向发展，即电源芯片化，不仅功率密度可提升约2.3倍，而且可以提升可靠性及环境适应能力，使能设备智能化升级。

全链路高效：“重塑供电架构、依托新型技术实现全面极致高效”

全链路包含了发电和用电两部分。部件效率一直在不断提升，板载电源的芯片化更是将部件高效做到极致，优化供电架构是提升全链路高效新的方向。比如：数字电源供电实现模块灵活组合，智能联动匹配负载需求；服务器电源双输入架构来替代传统的单输入供电模式，不仅可以提升单模块最佳效率点，同时也让所有电源模块都能灵活匹配、实现高效供电。此外，大多数厂家只关注一次电源（AC/DC），二次电源（DC/DC）的效率，忽略了板载电源最后一厘米的供电效率，华为在前两级电源高效的基础上选用先进的碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）材料，基于数字化模型的自定义IC与封装、拓扑与器件强耦合设计，进一步提升了板载电源的效率，打造极致高效的全链路供电方案。

超级快充：“重新定义用电习惯，超级快充无处不在”

智能化设备应用越来越广泛，手机、PAD、便携机等智能终端设备逐渐深入到生活的每一个角落，比如：会议、直播、购物、视频、手游等。应用的多样化导致耗电量大幅增加，加上充电时间和场景的不确定性，人们对智能终端的续航能力的焦虑日益凸显，随时随地超级快充成为一种迫切需求。华为率先提出的“2+N+X”概念，即将有线、无线两种快充技术集成到N类产品（比如插排、墙插、台灯、咖啡机、跑步机等），应用于X种场景（比如家居、酒店、办公、车内等），以后用户出行不需要再随身携带充电器、充电宝等，真正实现超级快充无处不在，打造极致快充体验。

安全可信：“硬件可靠、软件安全”

除了硬件可靠性持续提升外，功率器件的数字化，管理云化也带来潜在的网络安全威胁，电源的软件安全也成为新的挑战，系统韧性、安全性、隐私性、可靠性、可用性成为必要要求。电源产品一般不是攻击的最终目标，但对电源产品的攻击会增强对整个系统的破坏性。华为从用户安全性角度考虑，保证每个产品从硬件到软件都是安全可靠的，这样才能保障客户的产品或系统不被破坏，做到安全可靠。

据了解，华为数字能源聚焦智能光伏、数据中心能源、站点能源、车载电源、模块电源五大领域，并在能源领域深耕多年。未来，模块电源将持续扎根电力电子技术，融合跨领域技术，加大在材料、封装、工艺、拓扑、散热、算法耦合等方面的投入，打造高密、高效、高可靠及数字化供电方案，与合作伙伴一起，助力产业升级，为消费者构筑极致体验。
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