12月9日,蘇州匯川聯(lián)合動力系統(tǒng)股份有限公司(簡稱:聯(lián)合動力)與英諾賽科共同宣布,雙方共同研發(fā)的新一代6.6kW氮化鎵(GaN)車載充電系統(tǒng)(OBC)已成功在長安汽車量產(chǎn)車型上裝車應(yīng)用。

圖片來源:英諾賽科
該系統(tǒng)采用#英諾賽科 650V高壓氮化鎵功率器件,創(chuàng)新整合車載充電器(OBC)與車載直流變換器(DC-DC)功能,形成二合一電源產(chǎn)品,核心性能指標達到行業(yè)領(lǐng)先水平:整機功率密度提升30%至4.8kW/L,綜合效率較傳統(tǒng)硅基方案高出2%,整機重量降低20%,不僅解決了新能源汽車“輕量化、高效率”的核心訴求,還通過優(yōu)化設(shè)計為整車節(jié)省了車內(nèi)空間,提升了集成設(shè)計靈活性。
作為國內(nèi)新能源汽車動力系統(tǒng)獨立供應(yīng)商領(lǐng)軍企業(yè),聯(lián)合動力聚焦電驅(qū)與電源系統(tǒng)研發(fā),擁有豐富的車載部件集成經(jīng)驗和整車適配能力;英諾賽科則是全球氮化鎵工藝創(chuàng)新和功率器件制造的領(lǐng)導者,GaN工藝節(jié)點電壓范圍覆蓋15V至1200V。
聯(lián)合動力作為長安汽車的核心零部件供應(yīng)商,此前已在電驅(qū)系統(tǒng)、傳統(tǒng)硅基電源產(chǎn)品等領(lǐng)域建立長期合作關(guān)系。此次氮化鎵OBC裝車,是在原有合作基礎(chǔ)上的技術(shù)升級延伸——長安汽車提供量產(chǎn)車型的應(yīng)用場景、整車參數(shù)及驗證資源,聯(lián)合動力則結(jié)合英諾賽科的器件優(yōu)勢,定制化開發(fā)適配長安車型的電源系統(tǒng)。
01、氮化鎵OBC為何成為車企下一代核心選擇
車載充電機(On-Board Charger,簡稱OBC)是新能源汽車(純電、插混)三電系統(tǒng)的核心組成部分,屬于車輛的 “內(nèi)置大功率智能充電核心”,是連接電網(wǎng)與車載動力電池的關(guān)鍵樞紐。
OBC的功率決定了車輛通過交流充電樁(如家用或公共慢充樁)充電的效率。例如,6.6kW OBC在220V電壓下可實現(xiàn)約30A的電流輸入,而11kW OBC則能提供更高的充電速度(需配套更高電壓或電流的充電樁)。注:國內(nèi)車企幾乎清一色地把OBC限制在6.6kW(因此沒有必要購買11kW交流充電樁)了。
OBC的核心功能圍繞 “安全、高效充電” 展開,主要包括將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換為電池可用的直流電;與BMS(電池管理系統(tǒng))協(xié)同工作,確保充電安全;支持多種充電協(xié)議(如GB/T、IEC 62196等)。
OBC在電動汽車(EV)的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用,其性能將影響充電時間和電池壽命。車載充電機(OBC)需要在效率、可靠性、緊湊性和成本效益之間取得平衡。將氮化鎵(GaN)技術(shù)集成到車載充電機設(shè)計中,將能實現(xiàn)更小的體積、更高的效率和更大的功率密度。
效率更高:氮化鎵開關(guān)速度極快,幾乎無反向恢復損耗,適合高頻工作場景,使得車載充電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率大幅提升,不僅能縮短充電時間,還能減少行駛中的能源消耗,間接提升整車續(xù)航里程。
體積更?。旱壍母哳l特性可大幅縮小相關(guān)元件體積,結(jié)合集成化設(shè)計能進一步精簡系統(tǒng)結(jié)構(gòu),讓電源產(chǎn)品更小巧輕便,既節(jié)省車內(nèi)空間,又契合新能源汽車“輕量化”的發(fā)展趨勢。
可靠性更強:經(jīng)車規(guī)級認證的氮化鎵器件,可適應(yīng)寬溫度范圍工作,抗震動、抗電磁干擾能力滿足汽車行業(yè)最高標準,經(jīng)過長期可靠性測試,在各類嚴苛條件下仍能保持穩(wěn)定性能,解決了早期半導體材料“實驗室性能優(yōu)異、裝車可靠性不足”的痛點。
成本更具潛力:隨著相關(guān)企業(yè)規(guī)?;慨a(chǎn)推進,器件良率持續(xù)提升,單位成本正快速下降,未來有望與中高端硅基方案持平,成為車企兼顧性能與成本的最優(yōu)解。
02、行業(yè)密集跟進,氮化鎵OBC量產(chǎn)加速落地
除上述事件外,隨著氮化鎵技術(shù)在效率、體積、可靠性等方面的優(yōu)勢持續(xù)凸顯,越來越多車企與Tier1廠商加速布局,推動氮化鎵OBC從技術(shù)驗證走向規(guī)模化量產(chǎn)。
2024年10月,長安汽車正式發(fā)布了全球首個基于氮化鎵(GaN)的商用車載充電器技術(shù)平臺,并將該平臺應(yīng)用于當時即將量產(chǎn)的長安啟源?E07車型。平臺采用納微半導體(Navitas)提供的GaN功率IC(GaNSafe系列),實現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的96%以上充電效率和約6?kW/L的體積功率密度,標志著長安汽車在新能源汽車電源系統(tǒng)上實現(xiàn)了氮化鎵技術(shù)的首次量產(chǎn)裝車。
2025年初,陽光電動力推出6.6kW氮化鎵二合一OBC方案,其采用氮化鎵器件與創(chuàng)新單級拓撲架構(gòu),取代傳統(tǒng)兩級式拓撲,僅需一次隔離變換即可實現(xiàn)交直流雙向功率控制。該方案額定輸出功率6.6kW,全電壓充電效率達96.2%,峰值效率超98%,功率密度更是達到6.1kW/L,較傳統(tǒng)方案重量減輕25%以上,同時通過去除母線電解電容提升了使用壽命,可直接適配新能源車型的車載電源需求,屬于成熟的可落地裝車類氮化鎵OBC產(chǎn)品。
2025年8月,欣銳科技發(fā)布車載電源9代平臺“銳虎”,該平臺實現(xiàn)全行業(yè)首次基于雙向氮化鎵器件的單級矩陣變換器拓撲量產(chǎn)技術(shù)。此平臺方案是與某頭部主機廠聯(lián)合攻關(guān)研發(fā)且經(jīng)多次測試驗證,具備多重安全架構(gòu)與超緊湊設(shè)計,適配全行業(yè)車型,兼容獨立與大集成產(chǎn)品形態(tài)。欣銳科技此前已為比亞迪、小鵬、理想等100多家主機廠供應(yīng)車載電源產(chǎn)品。
(集邦化合物半導體 金水 整理)
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