车载电源及芯片研究：从物理集成走向系统集成，***替代大有可为-电子发烧友网

佐思汽研发布了《2023年车载电源（OBC+DC/DC+PDU）及芯片行业研究报告》。

车载电源是新能源汽车核心部件，主要负责把动力电池的电能转化为适合汽车使用的电压和电流，并且还负责为汽车内部的用电设备提供稳定的电力支持。新能源汽车销量快速增长带动车载电源市场景气度高涨。

车载电源中的OBC、DC/DC和PDU可以是单独的组件也可以集成系统，从主流供应商近两年的产品结构看，独立组件的比例正大幅下滑，“二合一”、“三合一”和“多合一”的集成形式出货量则大幅增长。

车载电源向“多合一”集成趋势发展

来源：弗迪动力

从物理集成走向系统集成的多合一方案

车载电源集成化趋势明显，OBC、DC/DC、PDU进一步与电驱、电控集成。弗迪动力、长安新能源、华为数字能源等均在推动集成OBC的多合一电驱动总成，高度集成的方式可以节省空间和重量，提升整体效能。

车载电源 “多合一” 集成产品

来源：佐思汽研《2023年车载电源（OBC+DC/DC+PDU）及芯片行业研究报告》

下一步，“多合一” 集成方案将逐渐从机械硬件的集成走向功率部件的融合，将软件与后台深度整合，形成一个驱动系统的控制域——把整体的电池数据、电驱数据、充电数据等完全集成，向动力域控制器方向深度演进。

华为：2023年4月推出的超融合"十合一"动力域模块，首创芯片融合、功率融合、功能融合和域控融合，实现了BOM降低40%，芯片数量降低60%，使得车企开发效率提升30%。此外，还可以使得车辆前舱布置更为简洁，释放更多车内空间，提升用户的驾乘舒适性。

来源：华为

ST：ST新能源汽车创新中心围绕Stellar系列构建了各种系统解决方案，其中包括基于Stellar E的22kW OBC-DC/DC组合解决方案、基于Stellar P的多合一动力总成域控制器。

多合一动力总成域控制器基于ST最新一代Stellar P系列汽车MCU，包含以下部件的集成：主驱逆变器、车辆控制单元（VCU）、电池管理单元主板（BMU）、车载充电器（OBC）和DC/DC转换器。高度集成的解决方案提升了功率密度，减少了高低压连接器，同时优化了硬件BOM和软件开发维护成本。

ST多合一动力域架构

来源：ST

车载电源上游供应链，国产化替代大有可为

碳化硅广泛应用于车载电源产品

传统硅基功率半导体在提升车载电源效率和功率密度上空间有限，碳化硅功率器件在导通电阻、阻断电压和结电容方面存在优势，正在高端新能源电动车上快速导入。车载OBC和DC/DC已开始规模化应用SiC器件，如PFC 二极管切换为SiC SBD，或者OBC的DC/DC原边电路MOS管切换为SiC MOS，全SiC方案也有望很快进入大批量应用阶段。目前，比亚迪、特斯拉、现代、捷豹路虎、吉利、雷诺、上汽大众、日产等车企已在车载电源中使用了第三代半导体SiC器件。

碳化硅应用情况

来源：佐思汽研《2023年车载电源（OBC+DC/DC+PDU）及芯片行业研究报告》

英飞凌：2023年6月推出适用于汽车应用的新一代1200 V CoolSiC MOSFET，采用TO263-7封装。该车规级碳化硅（SiC）MOSFET可提供高功率密度和效率，支持双向充电，并可显著降低车载充电（OBC）和DC/DC应用的系统成本。

此外，新产品的开关损耗降低了25%，结温降低了25%。

来源：英飞凌

车载电源MCU主控芯片，国产化加速替代

目前，主要的车载电源芯片厂商正在积极改善产品性能，以满足日益增长的高要求。

TI：在现有的车载电源系统中，客户对于高效率、更好的热表现往往会有很高的要求，无论是OBC还是通信电源都在越做越小，开关频率也被越推越高，EMI面临的挑战就越大。2023年3月，TI推出独立式有源电磁干扰(EMI) 滤波器集成电路 (IC)，能够帮助工程师实施更小、更轻量的 EMI 滤波器，从而以更低的系统成本增强系统功能，同时满足 EMI 监管标准。

新的独立式有源 EMI 滤波器IC产品系列可以在单相和三相交流电源系统中检测和消除高达 30dB 的共模 EMI（频率范围为 100kHz 至 3MHz）；与纯无源滤波器解决方案相比，该功能使设计人员将扼流圈的尺寸减小50%。

来源：德州仪器

目前，在车载电源主控芯片市场，主要采用的是ST和TI的方案，尤其是TI的C2000系列芯片仍然出现在热门电动车型上，例如小鹏P7，而主流的OBC/DC-DC供应商，如欣锐科技、富特科技等也是采购的C2000系列作为主控芯片。近两年正是国内主控芯片供应商国产化替代的风口期，国内供应商加快在主控芯片领域的布局，且正从基础的OBC、DC-DC应用向多合一的动力域发展。

国内厂商车载电源控制芯片布局