【原创】2024年欣锐科技小三电集成技术

这是我们经常见的新能源汽车三大件的结构：电池、电机和高压电控，我们主要是做高压电控里面的车载充电机、DC/DC还有配电，包括无线充电，都属于高压电控的领域。在2014年，新能源开始大规模商用的时候，那时候我们里面用的OBC还有DC/DC还有电机控制器，这几个件也经过了很多个集成还是分离的摸索，刚开始分别布置，到后面DC/DC和电机控制器的集成，还有OBC和电机控制器的集成，最后经过综合折中以后大家选择了第四个，还是OBC和DC/DC来集成，或者OBC&DC/DC集成后再加上配电部分，这是当时的选择。所以后面欣锐主要的产品就是OBC&DC/DC和高压配电，也就是二合一和三合一产品。

这是欣锐在2006年跟着国家的863计划进入DC/DC这个行业，2010年也是跟着国家的政府项目开始做OBC，2017年的时候，整个新能源车进入了大规模商用阶段，已经开始OBC和DC/DC集成了，所以2017年第一个OBC和DC/DC集成的产品也是出自欣锐，十八年来聚焦于新能源的小三电业务，推动电动技术的发展。

在这中间，欣锐也是最早开始用碳化硅器件的，2013年在我们的DC/DC产品上面，和可瑞合作，用到了可瑞的一款碳化硅，当时也是在可瑞自己的网站上对这个有一个记载。当时我们这个新能源汽车其实还没有进入大规模的应用阶段，应该还属于示范运行或者研究阶段。

这是欣锐科技应用碳化硅的足迹，2013年最早把它用在DC/DC上面，2016年我们最早开始研发双向的OBC，也用碳化硅。OBC、DC/DC还有后面燃料电池上用的大功率的DC/DC都是我们主要的碳化硅应用领域。

之前我们主要的产品是新能源汽车业务板块的OBC和DC/DC的二合一或者三合一产品，第二个应用领域就是燃料电池的DC/DC业务，将来还会有第三个，高端装备业务，这块可能会做一些地面的充电和别的业务，这是未来一段时间欣锐主要的三大业务，三大业务共同的技术基础，一个是大功率的电力电子的能量变换技术，一个是第三代半导体碳化硅应用技术，还有软件定义产品技术。这是我对车载电源发展的回顾。

这是我们最近这几年开发的二合一的OBC和DC/DC产品的情况，第一代是2019年量产，第二代是2021年量产，第三代是今年量产，体积不断在缩小，重量不断在减轻，效率也普遍能到95%以上，随之而来的就是功率密度接近4千瓦每升。二合一这个产品目前双向的OBC这是一个标配，OBC和DC/DC的集成也是国内市场的标配。还看到它的尺寸越来越小，当然价格也越来越便宜。

我们看看国外的情况，这是我以特斯拉为例，可以看到特斯拉的第一代产品是用到MODEL  S上的，体积12.6升。第二代产品用到MODEL  3上，体积12.1升，第三代用的车型体积我们还不知道，因为国内是不能卖的。国内和国外设计的思路是不一样的，共同点都是OBC和DC/DC是集成的。国内我们知道整个新能源行业大家一直讲的核心词是“卷”，国外每一代产品它是不是一定会便宜呢？从特斯拉来看不一定，它的主要进步应该还是在功率和自动化制造方面，它的第三代产品已经全部实现了自动的表面贴装了，国内和国外其实是完全不同的设计思路。

照这样的思路，因为特斯拉是把OBC、DC/DC放在电池里面，它应该和国内多合一的趋势是不一样的。

我们从小三电方面来看一下这几个集成大概是怎么走的。第一个变化是从高压配电这块开始的，高压配电里面一般有三个主要功能，1是大直流配电，它是到电机去的。2是直流快充的控制，跟BMS相关。3是2到4路辅助供电，主要是控制加热器、压缩机这样的辅助设备，这是PDU的主要功能。看一下PDU这块的变化，因为这个变化主要是从PDU开始的，一个是PDU里这三个功能都有的，既有大电流的配电也有直流快充也有辅助供电。这里面典型的应用很多，比如比亚迪。

去掉了大电流的配电，只留下高压配电和BMS和一些辅助供电的功能，比如小鹏P7是这样的结构。最后只剩下2到4路的辅助供电，国外的宝马是这样的结构，这是小三电里面高压配电集成的变化。

另外谈到了多合一，一是电源系统和电驱动系统的集成，我们叫3+3，最早日产LEAF、宝马是这样做的。后面会集成到更多产品的七合一，华为的DRIVE  ONE这里面多了一个BCU，可以叫3+3+1的集成。还有八合一，比如比亚迪的海豚，除了刚才的3+3多了BMS和VCU，国内可以看到甚至有十合一、十二合一，国外是不太一样的趋势，特斯拉是把高压配电和电池集成在一起。

欧洲也是这样一个趋势，把小三电和电池集成在一起，特别是在最新的800V系统，在800V系统里面，现在应用越来越多。对800V的充电有两种处理方法，一个是在800V里面再增加一个升压器，在400V充电桩的时候用升压器把这个电压升上来给它充电。更多的是给电池分组，要么串要么并，来配合不同的充电系统。

我拿到的是百人会的数据，新能源车去年的数据。全球新能源车的渗透率超过了16%，欧洲的市场新能源车增长是17.6%，美国是47%，中国接近38%，渗透率在2023年的时候超过了31%。全球新能源车的销售是4200万辆，60%在中国。全球的新能源汽车就是中国美国和欧洲这三大市场。中国在今年4月份的时候，渗透率已经超过了50%。

新能源车出口数据。去年总共出口了120多万台，今年1到5月份已经接近了这个数据，可以看到新能源汽车发展很快，已经从前十年在政策驱动牵引下到2024年到了市场化阶段，车载电源是不是会有一些不同的变化呢？我们猜想这个变化。

1.过去以低成本为代表的小尺寸，它可能也会有一些它的局限性，比如说它的装配各方面，将来随着规模化效应上来以后，产品的品质和可靠性的要求会越来越高。国外它专注于工艺，一直在提高自动化制造，这两者我们猜想会不会有互相借鉴或者互相融合的过程。

2.在多合一集成方面，不管是跟电驱集成还是跟电池集成，在集成到一起的时候要考虑三这方面的问题：

（1）是在应用层面上成本下降了吗？体积减小了吗？这个是肯定的，一定是下降的，功率密度肯定也是提升的。

（2）在设计层面上，性能提升了吗？可制造性提升了吗？供应链优化了吗？这个还是在不确定的状态。

（3）在售后层面上，售后费用由没有降低，售后作业减化了没有？这块也是不确定的状态。

所以大集成这个方案有着各式各样的方案，这三点都是以后我们在考虑集成的时候主要的几个因素。

多合一的集成还是遵循从物理到功能，从外围到核心的路径。对多合一来说，对小三电的挑战会有些不同的地方，在小三电这块的设计因素和成本是增加的。比如：

1.振动的标准，以前是3.2G，如果合在一起的时候就要遵循电驱的标准，可能会提高到6G甚至新标准到10G，振动标准提高，相应的设计工艺也需要重新考虑。

2.功能安全标准提高，与电源、电驱的标准是不一样的。

3.EMC的标准，因为设计更紧凑，整改方案难度更高。

4.电驱合在一起的时候，往往思路就是希望尺寸跟电驱类似，对小三电这块的尺寸要求会更高。

不管怎么样，从应用、设计、售后三方面综合考虑，才能达到更加满意，能够满足OEM要求的产品。

谢谢大家。