在2021年初，其實和劉剛劉大師交流，為什么他選擇去做儲能領域的創業，很重要的一個原因就是車載充電機和DCDC開始往越來越簡單的方向發展，簡單來說，趨勢就是如下面的8個：

◎系統整合 

◎功率密度和效率提升 

◎標準化，互通性

◎安全 

◎直流充電 

◎電池更高電壓（400到800V） 

◎易于制造 

◎3相AC快速充電

而內部的MOSFET開始往模塊化封裝走，整個小三電功率電子部分，就變得更簡單了。

▲圖1.車載充電機和DCDC的發展趨勢

我想就這個趨勢做一些討論，也深度的根據英飛凌的一篇介紹車載充電機的材料進行討論。

Part 1

車載充電機的主要趨勢

OBC的幾個主要趨勢包括：

●制造的簡化

隨著電動汽車量越來越大，現在的零部件企業更聚焦系統成本，也就是圍繞創新來降本。降低 BoM 復雜性并減少裝配工作，更加注重可靠性，提高裝配成本。這個主要是由于部件的質量和成本約束造成的紅海競爭，你得像燃油車一樣打磨成本和質量，在制造領域想解決方案是必須的。

●向800V進發

400V仍然是關鍵領域，現在很多的設計都考慮兼容性的選擇，400V的主要構型，升級到800V的怎么做。

400V變大批量，也就意味著成本壓力加大。

在電池變大以后，三相設計在400V中變得更普遍（更高的功率等級）。

分體式電池概念可用于800V（2 x 400V），部分車企采用繼電器把電池做成了類似可配置的。

▲圖2.車載充電機主要的趨勢

●功率密度

電氣化動力總成的空間更小，這使得小三電具備更高的功率水平集成概念（OBC+DCDC），需要進行重量優化，從成本也需要模塊化配置。

●車載充電機的功率水平提升

這是跟著車走，因為電池容量變大了，車輛具備更長的續航里程需求。而車主希望在家也用更短的充電時間，從世界范圍來看更高的純電動汽車采用率。

▲圖3.車載充電機的主要趨勢2

在之前的設計中，主要的功率組件主要包括PFC電路。

▲圖4.PFC電路

▲圖5.主要DCDC變換電路

我們參考的英飛凌的功率器件的封裝選用，一個很重要的趨勢，就是把這些設計固化下來做成模塊。

▲圖6.小三電里面的功率模塊封裝

Part 2

功率模塊帶來的差異

導入模塊的設計，其實是一種標準化，需要量足夠大，需求集中，所以帶來的封裝確定以后，就能有很多的好處。

◎小尺寸中的高功率密度 

◎減小 PCB 尺寸和 BoM 復雜性 

◎低雜散電感（模塊和系統） 

◎可靠的隔離（爬電） 

◎裝配靈活性 

◎汽車質量（AQG 324）和可靠性 

◎無縫可追溯性 

◎不同拓撲的平臺

這個趨勢非常明顯，因為inverter已經完全走通了，OBC比inverter更標準化，所以這個方向非常確定。

▲圖7.功率模塊結構

和之前逆變器的設計上一樣，PressFIT壓接pin腳，適合自動化產線工藝，大大提高安裝效率，比焊接提高可靠性上百倍。模塊壓接pin腳與PCB之間實現可靠連接，且保證低接觸電阻；減少產線安裝時間，提高生產效率，降低客戶生產成本。

▲圖8.功率模塊優點

從零件的數量來看，是沒有差異的，就是別人給你封裝好了，一旦巨大的量打上去，單管的設計就沒有優勢了。

▲圖9.功率模塊的對比

從體積來看，隨著模塊的導入，目前GaN器件的使用都不充分。

▲圖10.功率模塊結構大小對比

感受一下體積的差異變化，我是覺得整個OBC的小型化被模塊導入加速了。

▲圖11.功率模塊結構大小對比

如果考慮整體的散熱，組裝一系列操作來看，這個面向生產的設計，能夠最大程度降低生產成本。

▲圖12.功率模塊結構組裝對比

特別是工藝上的對比，好多環節給消滅掉了，就像Inverter里面的故事，這么下去車企買這個模塊也能干小三電了。

▲圖13.功率模塊結構工藝對比

小結：這個就是標準化的力量，隨著需求放大和技術進步導入，整個環節的主導者我們能看到就是芯片廠家和最終客戶決定設計，中間環節好像沒啥事可以做。

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