電動(dòng)化加速推動(dòng)車載充電機(jī)（OBC）裝機(jī)量快速增長

在強(qiáng)有力的政策支持和技術(shù)不斷進(jìn)步的影響下，我國新能源汽車供需兩旺，電動(dòng)化進(jìn)程不斷加快。尤其是2021年以來，新能源汽車市場(chǎng)持續(xù)火爆。

新能源汽車銷量（萬輛）

車載充電器（On-board Charger，簡(jiǎn)稱OBC）是指固定安裝在新能源汽車上的充電器，具有為新能源汽車動(dòng)力電池提供安全、自動(dòng)充電的能力。充電器可以根據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電流或電壓參數(shù)，并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，完成充電過程。使用交流充電樁充電的新能源原車需要配備車載充電器。

在新能源汽車行業(yè)，除少數(shù)情況外，每輛新能源乘用車都需要配備OBC（車載充電器）。隨著新能源汽車產(chǎn)銷量的增加，OBC出貨量大幅增長。 2022年上半年，OBC裝機(jī)208.3萬臺(tái)，同比增長1.1倍。

Vimax 車載充電器(OBC)

300億市場(chǎng)規(guī)模，五年翻三倍

車充在國內(nèi)屬于定制化產(chǎn)品，價(jià)格與產(chǎn)品功率和集成度正相關(guān)，通常在2000-5000元/臺(tái)之間?？紤]到行業(yè)大功率化、一體化發(fā)展趨勢(shì)，保守假設(shè)車充均價(jià)穩(wěn)定在2500元左右。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2022年我國新能源汽車銷量為500萬輛，2022年新能源汽車OBC市場(chǎng)規(guī)模約為125億元，并將2026年達(dá)到300億元，市場(chǎng)潛力巨大。

新能源汽車OBC市場(chǎng)規(guī)模（億元）

國內(nèi)廠商占據(jù)主導(dǎo)地位，第三方供應(yīng)商崛起

目前，國內(nèi)新能源汽車OBC行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手主要可以分為兩類：一是以比亞迪、特斯拉為代表的整車廠商。由于涉足新能源汽車業(yè)務(wù)較早，前期缺乏第三方供應(yīng)商。垂直整合供應(yīng)鏈模式。另一類是以威邁科、英博為代表的第三方供應(yīng)商。他們有開發(fā)OBC產(chǎn)品的能力、技術(shù)積累和渠道優(yōu)勢(shì)。他們專注于OBC產(chǎn)品的開發(fā)，可以直接供應(yīng)OEM。

2022年上半年，CR3將占據(jù)國內(nèi)OBC市場(chǎng)的一半以上。

NE時(shí)代數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，除比亞迪和特斯拉外，其他車企均將選擇第三方供應(yīng)商供應(yīng)車充產(chǎn)品。第三方供應(yīng)商中，Vimax、Inbor、福特科技、鑫銳科技排名靠前。 Vimax的出貨量超過40萬套，Inbor的出貨量超過20萬套。 2021年上半年的出貨量水平將大幅提升。

2022H1，福迪動(dòng)力、威邁士OBC出貨量較多（萬臺(tái)）。

從技術(shù)參數(shù)來看，輸出功率6.6kW的車載充電器已經(jīng)成為國內(nèi)主流趨勢(shì)。同時(shí)，各公司制定了二合一、三合一的整合計(jì)劃。目前最好的二合一方案是6.6kW OBC+1.5kW DC/DC，三合一方案是6.6kW OBC+2kW DC/DC+PDU。

國內(nèi)主流廠商車充基本技術(shù)參數(shù)

車載充電器（OBC）為半導(dǎo)體元器件帶來市場(chǎng)機(jī)遇

OBC的電路結(jié)構(gòu)由功率因數(shù)校正（PFC）和直流-直流轉(zhuǎn)換器（DC-DC）組成。將交流電通過PFC、整流、功率校正轉(zhuǎn)換為直流電，同時(shí)最大限度地提高實(shí)際傳輸效率，降低熱負(fù)荷。 PFC處理后的電流經(jīng)過DC-DC調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)電池的輸出電壓和充電電流，最終實(shí)現(xiàn)汽車的AC-DC充電。

OBC結(jié)構(gòu)示意圖

二極管、IGBT、MOSFET等功率半導(dǎo)體是OBC實(shí)現(xiàn)DC-AC轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件。在OBC中，電路設(shè)計(jì)根據(jù)交流電源輸入、輸出功率、能效和成本目標(biāo)的要求而不同。以英飛凌的方案為例，PFC的功率轉(zhuǎn)換部分包括IGBT或MOSFET（2）和作為開關(guān)的肖特基二極管D（6）。當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)雙向充電功能時(shí)，增加一組4個(gè)IGBT實(shí)現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)換，整流部分的二極管換成MOSFET（2）。在DC-DC部分，需要將來自PFC的高壓DC轉(zhuǎn)換成合適的電壓用于充電，它包括四個(gè)MOSFET（4和四個(gè)D。上面提到的所有硅基器件都可以根據(jù)需要用碳化硅器件代替到應(yīng)用要求。

OBC的電路實(shí)現(xiàn)

OBC輸出功率提升，碳化硅MOSFET優(yōu)勢(shì)明顯。目前，在功率不超過6.6kW的單向OBC系統(tǒng)中，650V硅基產(chǎn)品占主導(dǎo)地位，碳化硅MOSFET性能優(yōu)勢(shì)不明顯，價(jià)格比硅基高3-5倍?；谙嗤?guī)格的產(chǎn)品。但隨著充電時(shí)間的縮短和動(dòng)力電池電壓的提高，OBC逐漸向三相輸入（11kW、22kW）演進(jìn)。此時(shí)與硅基超結(jié)MOSFET相比，所有負(fù)載條件下的平均總損耗是硅基方案的三分之一，轉(zhuǎn)換效率更高，性能優(yōu)勢(shì)明顯。

車載充電器(OBC) 的元器件商機(jī)

車載充電器（OBC）未來發(fā)展趨勢(shì)

目前，市場(chǎng)主流車型的車載充電器輸出功率已經(jīng)從3.3kW升級(jí)到6.6kW。

市面上主流車充電源及兼容機(jī)型

未來，車載充電器將朝著功率等級(jí)升級(jí)、小型化、雙向轉(zhuǎn)換、集成化的方向發(fā)展。

1.提升了動(dòng)力等級(jí)。從6.6kW到11kW，甚至到22kW，11kW采用一體化設(shè)計(jì)。目前市場(chǎng)上有3個(gè)3.3kW的OBC模塊并聯(lián)。

2.體積更小，功率密度更高。為了提高開關(guān)頻率，未來將引入寬帶隙半導(dǎo)體SiC作為開關(guān)器件。

3.雙向車載充電功能。雙向轉(zhuǎn)換功率在6.6kW以上，轉(zhuǎn)換效率在96%以上。

4.功能整合，液冷將成為主流熱管理方式。 OBC與DC-DC的融合，提升了產(chǎn)品整體的動(dòng)力性能，發(fā)熱更加顯著。液冷將取代風(fēng)冷成為更主流的熱管理方式。