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世界速递!威迈斯IPO上市:新能源汽车轻量化需求旺盛,集成化产品发展迅速

近年来,随着新能源汽车产销量的增长,OBC出货量大幅提升。2022年上半年OBC装机量为208.3万套,同比增长1.1倍。

国内车载充电机属于定制化产品,价格与产品功率、集成度呈正相关,通常在2000~5000元/台之间。考虑到行业高功率、集成化的发展趋势,保守假设车载充电机平均价值量稳定在2500元,根据中汽协的预测数据,2022年中国新能源汽车销量为500万辆,则2022新能源汽车OBC市场规模约为125亿元,到2026年达到300亿元,市场潜力较大。

值得注意的是,当前,我国新能源汽车OBC行业第三方供应商正逐步崛起,例如以威迈斯为代表的第三方供应商,具备自研OBC产品能力、有技术积累与渠道优势,专注于OBC产品的开发,可为主机厂直接供应。


【资料图】

据NE时代数据,2022年上半年除比亚迪(弗迪动力)、特斯拉具备自供能力外,其他整车厂均选择第三方供应商为其供应车载充电机产品。第三方供应商中,威迈斯、英搏尔、富特科技、欣锐科技排名靠前,威迈斯出货量超过40万套,较2021年上半年出货水平大幅度提升。

从技术参数来看,输出功率6.6kW的车载充电机已成国内主流趋势,同时各企业研发出二合一、三合一集成方案,目前最优的二合一方案为6.6kWOBC+1.5kWDC/DC,三合一为6.6kWOBC+2kWDC/DC+PDU。

车载充电机(OBC)带来半导体元器件市场机会

OBC的电路结构由功率因数校正器PowerFactorCorrection(PFC)和直流-直流转换器(DC-DC)两大部分组成。交流电先通过PFC,利用整流器和功率校正进行处理,转化为直流电,同时最大程度提高实际输电效率,减小热负载。通过PFC处理后的电流经过DC-DC进行输出电压和电池的充电电流的调整,最终实现在车端的交-直充电。

二极管和IGBT、MOSFET等功率半导体是OBC实现直-交变换的关键器件。在OBC中,根据交流电源输入、输出功率、能效和成本目标等要求,电路设计各不相同。以英飞凌的方案为例,PFC电能转换部分包括作为开关的IGBT或MOSFET(2个)及肖特基二极管SBD(6个)。当需要实现双向充电功能时,IGBT增加一组,共四个以实现双向变换,整流部分的二极管换为MOSFET(2个)。在DC-DC部分,需将来自PFC的高压直流转换为适当的电压用于充电,包括MOSFET(4个)及SBD(4个)。上述硅基器件均可根据应用需求替换为碳化硅器件。

OBC输出功率提升,碳化硅MOSFET优势明显。目前,在功率不超过6.6kW的单向OBC系统中,650V硅基产品占主导地位,碳化硅MOSFET性能优势不明显且价格比同规格硅基产品高3-5倍。然而,随着对充电时间缩短和动力电池电压提升,OBC逐步向三相输入(11kW、22kW)演进,此时SiCMOSFET与硅基超结MOSFET相比,在所有负载条件下平均总损耗是硅基方案的三分之一,且转换效率更高,性能优势明显。

车载充电机(OBC)未来发展趋势

目前市场主流车型搭载的车载充电机输出功率由3.3kW向6.6kW升级,产品将朝着集成化、高功率化方向发展。

据威迈斯IPO上市招股书披露,威迈斯车载电源集成产品销量不断增加,营收大幅上涨,在2021年,公司车载电源集成产品营业收入同比增长243.4%,由此可见在新能源汽车轻量化、降成本需求之下,集成化产品发展十分迅速,深受车企青睐。

除却集成化趋势外,车载充电机未来向着功率等级提升、尺寸小型化和双向转换的方向发展。

1、功率等级提升。由6.6kW提升至11kW,甚至到22kW,11kW采用一体化设计,目前市场上多以3个3.3kWOBC模块并联。

2、尺寸更小型化,功率密度更高。提高开关频率,未来将引入宽禁带半导体SiC(碳化硅)作为开关器件。

3、双向车载充电功能。双向变换功率6.6kW以上,转换效率96%以上。

随着国内造车新势力的崛起、电动化进程持续加速,新能源汽车OBC的供需将持续旺盛,业内专业人士预测,威迈斯等第三方独立核心零部件供应商将迎来更为广阔的发展空间。

关键词: 汽车轻量化

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