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新能源電源是全球科技創(chuàng)新活躍領(lǐng)域，行業(yè)發(fā)展依靠科技創(chuàng)新驅(qū)動。
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 中遠通    2023-12-05

近年來，全球汽車產(chǎn)業(yè)紛紛加速電動化轉(zhuǎn)型，新能源汽車成為汽車行業(yè)未來發(fā)展方向。行業(yè)內(nèi)企業(yè)的科技創(chuàng)新研發(fā)，使新能源汽車三電（動力電池、電機和電控）系統(tǒng)技術(shù)、充換電技術(shù)、自動駕駛技術(shù)和智能化水平不斷提升，從而加速推動新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車進程。

新能源電源包括新能源汽車車載電源和充電樁，分別是新能源汽車三電系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件和充電基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成部分。新能源電源依靠科技創(chuàng)新研發(fā)，不斷提升整車內(nèi)部的電能轉(zhuǎn)化技術(shù)和充電技術(shù)水平并降低成本，從而推動新能源汽車技術(shù)進步，屬于科技創(chuàng)新驅(qū)動型行業(yè)。新能源電源技術(shù)創(chuàng)新表征如下：

①集成化提高空間利用率。采用電力電子集成技術(shù)，將車載電源和電機、電控器件集成是主流的發(fā)展方向，可以減少車載電源的空間占用，減少電路板尺寸，降低組裝成本以及物料成本。

②高功率化。隨著汽車電子的發(fā)展，車載電源的功率需求亦不斷提高，主要體現(xiàn)在 DC/DC 轉(zhuǎn)換器及 OBC 上。對于 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，為保證車載低壓設(shè)備盡量處于額定工作狀態(tài)，一般按用電頻率將設(shè)備分為長期、連續(xù)、短時間歇和附加用電這四種類型，再將不同類型設(shè)備的功率加權(quán)計算以選擇合適的DC/DC 轉(zhuǎn)換器，DC/DC 轉(zhuǎn)換器的功率要求隨著汽車電子系統(tǒng)功率的不斷提升；

對于 OBC，隨著電動車續(xù)航、帶電量的提高，OBC 功率等級從 3.3kW、6.6kW向 10kW、20kW 以上的大功率發(fā)展；對于充電樁，高功率充電樁是解決電動汽車充電速度的主要手段之一。

③燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展推動燃料電池 DC/DC 變換器技術(shù)的革新和發(fā)展?！半p碳”目標下，氫燃料電池汽車迎來新的機遇。氫燃料電池的工作方式是通過化學反應(yīng)產(chǎn)生電能來推動汽車，燃料電池電動汽車以其高效、清潔、加注燃料速度快等優(yōu)點，逐漸成為新能源電動汽車領(lǐng)域的研究熱點。

但是，燃料電池輸出電壓受到單體電壓的限制，輸出特性較軟，不能直接給電動汽車供電。因而需要在燃料電池輸出端外接 DC/DC 變換器，來改善它的輸出特性，并根據(jù)電動汽車的供電需求控制輸出功率。隨著氫燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展，對燃料電池 DC/DC 變換器的功率、效率、體積及可靠性等提出了更高的要求。

④單向充電技術(shù)向雙向充電技術(shù)發(fā)展。單向低功率車載充電機產(chǎn)品在PHEV 和小型化 EV 等領(lǐng)域仍有應(yīng)用空間。通過將車載充電機與 DC/DC 功能集成化設(shè)計可減少電氣連接、復(fù)用水冷基板及部分控制電路，在實現(xiàn)雙向充電功能的同時優(yōu)化降低成本。此外，電動汽車智能駕駛技術(shù)發(fā)展使無線充電進一步成為技術(shù)風口，電池能量的提升和客戶需求的變化將加速推動雙向充電技術(shù)的發(fā)展。

⑤新能源汽車智能化的市場需求推動新能源車載電源和充電樁的深度數(shù)字化設(shè)計。車載電源和充電模塊數(shù)字化設(shè)計能夠提高車載電源的集成度，大大減小電源模塊體積，為整車釋放更多空間，而且數(shù)字化控制技術(shù)便于電源模塊的維護和升級，降低整車維護成本，助力新能源電動汽車智能化發(fā)展。隨著 5G通信、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、車聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)在充電樁領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，充電樁數(shù)字化已成為大勢所趨。