12月9日,蘇州匯川聯(lián)合動(dòng)力系統(tǒng)股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng):聯(lián)合動(dòng)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(chē)載充電系統(tǒng)(OBC)已成功在長(zhǎng)安汽車(chē)量產(chǎn)車(chē)型上裝車(chē)應(yīng)用。

圖片來(lái)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(chē)載充電器(OBC)與車(chē)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(biāo)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平:整機(jī)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(jī)重量降低20%,不僅解決了新能源汽車(chē)“輕量化、高效率”的核心訴求,還通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)為整車(chē)節(jié)省了車(chē)內(nèi)空間,提升了集成設(shè)計(jì)靈活性。
作為國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)獨(dú)立供應(yīng)商領(lǐng)軍企業(yè),聯(lián)合動(dòng)力聚焦電驅(qū)與電源系統(tǒng)研發(fā),擁有豐富的車(chē)載部件集成經(jīng)驗(yàn)和整車(chē)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(dǎo)者,GaN工藝節(jié)點(diǎn)電壓范圍覆蓋15V至1200V。
聯(lián)合動(dòng)力作為長(zhǎng)安汽車(chē)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(zhǎng)期合作關(guān)系。此次氮化鎵OBC裝車(chē),是在原有合作基礎(chǔ)上的技術(shù)升級(jí)延伸——長(zhǎng)安汽車(chē)提供量產(chǎn)車(chē)型的應(yīng)用場(chǎng)景、整車(chē)參數(shù)及驗(yàn)證資源,聯(lián)合動(dòng)力則結(jié)合英諾賽科的器件優(yōu)勢(shì),定制化開(kāi)發(fā)適配長(zhǎng)安車(chē)型的電源系統(tǒng)。
01、氮化鎵OBC為何成為車(chē)企下一代核心選擇
車(chē)載充電機(jī)(On-Board Charger,簡(jiǎn)稱(chēng)OBC)是新能源汽車(chē)(純電、插混)三電系統(tǒng)的核心組成部分,屬于車(chē)輛的 “內(nèi)置大功率智能充電核心”,是連接電網(wǎng)與車(chē)載動(dòng)力電池的關(guān)鍵樞紐。
OBC的功率決定了車(chē)輛通過(guò)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(shí)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(guó)內(nèi)車(chē)企幾乎清一色地把OBC限制在6.6kW(因此沒(méi)有必要購(gòu)買(mǎi)11kW交流充電樁)了。
OBC的核心功能?chē)@ “安全、高效充電” 展開(kāi),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(dòng)汽車(chē)(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(shí)間和電池壽命。車(chē)載充電機(jī)(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(chē)載充電機(jī)設(shè)計(jì)中,將能實(shí)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(kāi)關(guān)速度極快,幾乎無(wú)反向恢復(fù)損耗,適合高頻工作場(chǎng)景,使得車(chē)載充電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率大幅提升,不僅能縮短充電時(shí)間,還能減少行駛中的能源消耗,間接提升整車(chē)?yán)m(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(jì)能進(jìn)一步精簡(jiǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),讓電源產(chǎn)品更小巧輕便,既節(jié)省車(chē)內(nèi)空間,又契合新能源汽車(chē)“輕量化”的發(fā)展趨勢(shì)。
可靠性更強(qiáng):經(jīng)車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證的氮化鎵器件,可適應(yīng)寬溫度范圍工作,抗震動(dòng)、抗電磁干擾能力滿足汽車(chē)行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期可靠性測(cè)試,在各類(lèi)嚴(yán)苛條件下仍能保持穩(wěn)定性能,解決了早期半導(dǎo)體材料“實(shí)驗(yàn)室性能優(yōu)異、裝車(chē)可靠性不足”的痛點(diǎn)。
成本更具潛力:隨著相關(guān)企業(yè)規(guī)?;慨a(chǎn)推進(jìn),器件良率持續(xù)提升,單位成本正快速下降,未來(lái)有望與中高端硅基方案持平,成為車(chē)企兼顧性能與成本的最優(yōu)解。
02、行業(yè)密集跟進(jìn),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(shì)持續(xù)凸顯,越來(lái)越多車(chē)企與Tier1廠商加速布局,推動(dòng)氮化鎵OBC從技術(shù)驗(yàn)證走向規(guī)模化量產(chǎn)。
2024年10月,長(zhǎng)安汽車(chē)正式發(fā)布了全球首個(gè)基于氮化鎵(GaN)的商用車(chē)載充電器技術(shù)平臺(tái),并將該平臺(tái)應(yīng)用于當(dāng)時(shí)即將量產(chǎn)的長(zhǎng)安啟源?E07車(chē)型。平臺(tái)采用納微半導(dǎo)體(Navitas)提供的GaN功率IC(GaNSafe系列),實(shí)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(biāo)志著長(zhǎng)安汽車(chē)在新能源汽車(chē)電源系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了氮化鎵技術(shù)的首次量產(chǎn)裝車(chē)。
2025年初,陽(yáng)光電動(dòng)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(jí)拓?fù)浼軜?gòu),取代傳統(tǒng)兩級(jí)式拓?fù)?,僅需一次隔離變換即可實(shí)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(dá)96.2%,峰值效率超98%,功率密度更是達(dá)到6.1kW/L,較傳統(tǒng)方案重量減輕25%以上,同時(shí)通過(guò)去除母線電解電容提升了使用壽命,可直接適配新能源車(chē)型的車(chē)載電源需求,屬于成熟的可落地裝車(chē)類(lèi)氮化鎵OBC產(chǎn)品。
2025年8月,欣銳科技發(fā)布車(chē)載電源9代平臺(tái)“銳虎”,該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)全行業(yè)首次基于雙向氮化鎵器件的單級(jí)矩陣變換器拓?fù)淞慨a(chǎn)技術(shù)。此平臺(tái)方案是與某頭部主機(jī)廠聯(lián)合攻關(guān)研發(fā)且經(jīng)多次測(cè)試驗(yàn)證,具備多重安全架構(gòu)與超緊湊設(shè)計(jì),適配全行業(yè)車(chē)型,兼容獨(dú)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(jī)廠供應(yīng)車(chē)載電源產(chǎn)品。
(集邦化合物半導(dǎo)體 金水 整理)
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