汽車電瓶充電器

在強有力的政策支持和技術不斷進步的影響下，我國新能源汽車供需兩旺，電動化進程不斷加快。尤其是2021年以來，新能源汽車市場持續火爆。

新能源汽車銷量（萬輛）

車載充電器（On-board Charger，簡稱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力電池提供安全、自動充電的能力。充電器可以根據電池管理系統（BMS）提供的數據，動態調整充電電流或電壓參數，并執行相應的動作，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，除少數情況外，每輛新能源乘用車都需要配備OBC（車載充電器）。隨著新能源汽車產銷量的增加，OBC出貨量大幅增長。 2022年上半年，OBC裝機208.3萬臺，同比增長1.1倍。

Vimax 車載充電器(OBC)

300億市場規模，五年翻三倍

車充在國內屬于定制化產品，價格與產品功率和集成度正相關，通常在2000-5000元/臺之間。考慮到行業大功率化、一體化發展趨勢，保守假設車充均價穩定在2500元左右。根據中國汽車工業協會預測數據，2022年我國新能源汽車銷量為500萬輛，2022年新能源汽車OBC市場規模約為125億元，并將2026年達到300億元，市場潛力巨大。

新能源汽車OBC市場規模（億元）

國內廠商占據主導地位，第三方供應商崛起

目前，國內新能源汽車OBC行業的競爭對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務較早，前期缺乏第三方供應商。垂直整合供應鏈模式。另一類是以威邁科、英博為代表的第三方供應商。他們有開發OBC產品的能力、技術積累和渠道優勢。他們專注于OBC產品的開發，可以直接供應OEM。

2022年上半年，CR3將占據國內OBC市場的一半以上。

NE時代數據顯示，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商供應車充產品。第三方供應商中，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，福迪動力、威邁士OBC出貨量較多（萬臺）。

從技術參數來看，輸出功率6.6kW的車載充電器已經成為國內主流趨勢。同時，各公司制定了二合一、三合一的整合計劃。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。

國內主流廠商車充基本技術參數

車載充電器（OBC）為半導體元器件帶來市場機遇

OBC的電路結構由功率因數校正（PFC）和直流-直流轉換器（DC-DC）組成。將交流電通過PFC、整流、功率校正轉換為直流電，同時最大限度地提高實際傳輸效率，降低熱負荷。 PFC處理后的電流經過DC-DC調節，從而調節電池的輸出電壓和充電電流，最終實現汽車的AC-DC充電。

OBC結構示意圖

二極管、IGBT、MOSFET等功率半導體是OBC實現DC-AC轉換的關鍵器件。在OBC中，電路設計根據交流電源輸入、輸出功率、能效和成本目標的要求而不同。以英飛凌的方案為例，PFC的功率轉換部分包括IGBT或MOSFET（2）和作為開關的肖特基二極管D（6）。當需要實現雙向充電功能時，增加一組4個IGBT實現雙向轉換，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轉換成合適的電壓用于充電，它包括四個MOSFET（4和四個D。上面提到的所有硅基器件都可以根據需要用碳化硅器件代替到應用要求。

OBC的電路實現

OBC輸出功率提升，碳化硅MOSFET優勢明顯。目前，在功率不超過6.6kW的單向OBC系統中，650V硅基產品占主導地位，碳化硅MOSFET性能優勢不明顯，價格比硅基高3-5倍。基于相同規格的產品。但隨著充電時間的縮短和動力電池電壓的提高，OBC逐漸向三相輸入（11kW、22kW）演進。此時與硅基超結MOSFET相比，所有負載條件下的平均總損耗是硅基方案的三分之一，轉換效率更高，性能優勢明顯。

車載充電器(OBC) 的元器件商機

車載充電器（OBC）未來發展趨勢

目前，市場主流車型的車載充電器輸出功率已經從3.3kW升級到6.6kW。

市面上主流車充電源及兼容機型

未來，車載充電器將朝著功率等級升級、小型化、雙向轉換、集成化的方向發展。

1.提升了動力等級。從6.6kW到11kW，甚至到22kW，11kW采用一體化設計。目前市場上有3個3.3kW的OBC模塊并聯。

2.體積更小，功率密度更高。為了提高開關頻率，未來將引入寬帶隙半導體SiC作為開關器件。

3.雙向車載充電功能。雙向轉換功率在6.6kW以上，轉換效率在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，提升了產品整體的動力性能，發熱更加顯著。液冷將取代風冷成為更主流的熱管理方式。