編者按：隨著電動汽車DC/DC+OBC朝著數字化深度集成、體積小、重量輕、功率密度大等趨勢發展，給磁性材料、磁芯、磁性器件等上游企業也帶來諸多考驗，本期《對話》欄目，我們邀請了國內幾位生產DC/DC變換器、OBC的知名企業代表，以及磁芯、磁性器件等上游相關企業，聽聽上下游企業對於電動汽車動力系統和電源轉化等方面各方的訴求。
DC/DC變換器是將某一直流電源電壓轉換成任意直流電壓的變換器;車載充電機(OBC)是固定安裝在電動汽車上的控制和調整蓄電池充電的電能轉換裝置，都是電動汽車動力系統中很重要的一部分。
目前，生產電動汽車DC/DC變換器的國外企業有TDK、德爾福、聯合電子、博世、大陸、艾默生等，而國內則主要有欣銳科技、康燦新能源、英威騰、力工新能源、洛陽嘉盛、南京中港電力、富特科技、合肥華耀電子、通合電子、核達中遠通、深圳威邁斯、金霆正通等。這些企業生產的DC/DC變換器功率有1kW-5kW多個功率段。
生產車載充電機的國外企業主要有科世達、艾默生、法雷奧、英飛凌、博世等企業，國內企業有富特科技、英威騰、欣銳科技、力工新能源、洛陽嘉盛、南京中港電力、通合電子、得潤電子、深圳威邁斯、金霆正通等。目前，國內車載充電機功率主要有3.3kW、6.6kW，國外亦有更高功率段的相關產品的應用。
康燦新能源謝根華：DC/DC轉換器作為電動汽車的核心部件，其中最大的難點就在於熱設計。對此，器件企業有何新的突破點?在材料和器件的選取上有何新的想法?
青島雲路王世偉：在新能源汽車的DC/DC電源方面，我覺得需要重視變壓器的選型，選擇最優的方案，最好用平面變壓器的方案去設計。與傳統變壓器相比，同等體積，平面變壓器的散熱效果是最好的!
田村(中國)聶應發：是的，這對汽車廠商的選擇來說是最優搭配，在性能上效率更高，體積更小。
青島雲路王世偉：目前國內如欣銳等廠家為了節省自身和客戶成本，在DC/DC電源模塊上採用的還是普通的變壓器，而不是價格相對較高，但性能更好的平面方案。而像杭州富特等一些公司，在做DC/DC時，基本上用的就是平面變壓器。磁芯方面，現在跟一些公司在合作，我們一直在尋找一些能滿足更高頻率下，損耗更低的材料。我們現在也跟很多公司在合作研發一些更高頻率、損耗更低、性能更優異的鐵氧體材料。
對於我們來講，主要是覺得目前來講的話，新能源汽車針對OBC、DC/DC功率密度要求越來越高。OBC從3.3KW，到6.6KW，再11KW，功率不斷增大，但是體積其實並沒有大多少，也使得整個模組的功率密度越來越大，所以器件要解決散熱問題就越來越難。
大忠電子文成波：對於這方面的做法，大忠採用的是多功能的整合設計：包含磁性材料，導熱材料，導電材料，金屬屏蔽材料與吸波材料的選型與使用方法。進行系統設計和模擬仿真：包括電磁仿真，熱仿真，可靠性測試。此外，針對新能源汽車器件需求，大忠建有汽車級標準的實驗室。
銘普徐月朗：熱設計從兩方面來說，一個要看變壓器磁芯，b值(磁感應強度)設定是否合理，磁芯是否適合在屏蔽下工作。一方面，設置一個合理的ΔB，讓鐵芯的溫升不要過高。另一方面，對銅線或者是銅箔，要求其電流密度、集膚效應設計都要合理，這樣避免繞組溫升變化過大。另外設計方面的考量，可以通過軟件進行仿真模擬，再進行樣品實測對照，通過以上手法來控制它的溫升。材料的選型上面，工作頻率下選用合適的磁芯，也就是要考慮磁芯性的合適的工作頻率範圍。
斯比特劉吉雲：現在主要都是用平板變壓器了，一些傳統的變壓器現在可能還是有，但是越來越少了。平板變壓器性能稍微高一點，較少出現失效的情況，而傳統變壓器，可能在使用一段時間以後，就會出現一些問題，一般變壓器保質期是2-3年，而汽車的保質期最少都10年以上。
麥捷楊文彬：以我們磁件廠商的角度來看，熱設計就是要解決散熱問題。解決這個問題有以下幾種方式：第一、常用的方式，將產品的繞組銅片像魚須一樣伸長，就可以讓器件的熱量隨著伸長的銅片導出。另一種，受到特殊的條件限制，通過灌膠的方式將新能源導熱膠灌封進去，利用外殼進行散熱。
一維新能源汪國軍：我最關注磁性器件的新材料、新工藝。我想了解，國內這些產品目前的發展現狀和水平，有沒有新的工藝和材料能促進產業的後續發展?
斯比特劉吉雲：現在主新材料就涉及很多種，如線材、磁芯、導熱膠等等。導熱膠的話，肯定就是尋找導熱係數最好的產品。現在車大部分是採用水冷技術，很多器件、模組都在集成，其目的也就是減少震動，減少空間，降低成本，同時也會對器件造成一些影響。同樣的磁芯，如果輸出功率越大，成本就越低。因為影響電動汽車發展原因之一就是續航里程，電池容量的發展趨勢肯定是越來越大，充電速度也是越來越快，所以功率越大越好，每一種材料要求都會提高。
康燦新能源謝根華：車規級別的器件，價格相對都比較高，像半導體器件這些貨源都不是太好找，工藝做得比較好的車規級變壓器廠家也不是很多，想了解目前行業內優秀的變壓器企業在工藝上都有哪些新的改變或突破?
杭州鐵城張總：我比較想了解平板變壓器、電感、電容的分佈方面是否有更好的解決方案或者工藝創新?
大忠電子文成波：我們在材料的選型上注重驗證其可靠性，在設計時有質量控制計劃，在組裝時注重工藝可靠性，繞組的模塊化設計。
青島雲路王世偉：在生產工藝上，我們主要從細分設計、生產設計兩方面去細化。設計的話，我們公司目前主要與福州大學合作。類似從電磁仿真、從銅損和鐵損的比例、熱仿真、散熱均勻等方案去優化性能設計。
我還是希望從立項一開始，模塊廠家就得和磁性器件廠家溝通好。從設計參數、從設計方案、工藝方案、工藝條件等方面共同溝通，聯合開發設計。
如果到了設計中後期，下游方案都定形了，再讓磁性器件廠家再去改某些工藝，或者一些生產方案的話就會比較麻煩，因為現在為了降低溫升，很多磁性器件，氣隙已經開了很多段，工藝也是越來越複雜。所以說我們還是希望在項目立項的時候，從最初的時候，大家就一塊聯合開發，以更合理、更簡單的方式去實現溫升等不同技術指標的要求。
銘普徐月朗：首先要符合車載電子的要求，你必須通過AECQ的認證，通過AECQ的各項汽車實驗，使用材料也要達到其要求等級。 我們生產的平板變壓器，小電流部分用PCB去進行設計;大電流的次級繞組用銅片來進行設計。這就是把PCB與銅片結合在一起，再通過針狀去連接，這也是平板變壓器的一種設計方式。對於一般的電流小的我們用PCB，電流大我們用銅箔，最大電流可達上百安培。
主持人卞婭琪：OBC、DC/DC廠商現在更傾向於採用什麼樣式的磁芯?
奧蒂電控吳建俠：變壓器材質主要以鐵硅鋁為主。
麥捷楊文彬：不同的磁芯的抗飽和能力是不同的，這些都是有一定範圍的。鐵氧體的抗飽和能力較弱，鐵粉芯的抗飽和能力較強。
青島雲路王世偉：如果用於車載DC/DC電源，且採用平面方案的話，一般是採用一些扁平化的磁芯，如PQI磁芯。像我們一般就願意用那種高度較矮，長寬較大的那類磁芯。因為它的橫截面積比較大，繞線空間比較大，我們希望的是減少繞線層數，如EQ這樣平面化結構的磁芯散熱性能就比較好。採用高度較高的磁芯，需要繞線很多層，散熱效果不佳，如PQ、EE等結構類型的磁芯。
康燦新能源謝根華：對於磁芯的選型，我認為沒有說哪個就一定是最好的，根據設計的實際需求來選擇即可，一些設計模塊要求器件滿足耐大電流，節省空間的話，可能就會選擇平面變壓器。
田村(中國)聶應發：目前採用PQ、EQ相對多些，其它構造相對較少。
銘普徐月朗：我覺得PQ、EQ都是合適的。第一，它的截面積比較大，屏蔽效果比較好，這是形狀方面的優點。 同時，該產品的材質、工作範圍也要注意。PQ、EQ形狀的磁芯是DC/DC、OBC裡面能量轉化，目前主要的選型方式。由於它的截面積比較大，可以讓變壓器的功率密度更高一點。未來器件朝著扁平化趨勢發展，可以讓EQ做的比較扁平化一些，PQ則難以做到特別扁平化。
這裡我給汽車廠商選型上的建議是，要選擇符合車載電子的小尺寸、高工作頻率、高功率密度的要求，以及高可靠性方面的要求，溫升方面的要求。當然，選型方面必須得是符合車規產品的要求。
舍弗勒集團高級系統工程師賀學智：隨著新能源汽車的逐漸普及，OBC和DC/DC的發展趨勢是什麼樣呢?
大忠電子文成波：目前，三電合一將成為電動汽車電控未來發展趨勢。我想了解的是這一技術趨勢存在哪些技術門檻，對於元器件的要求又有哪些?
康燦新能源謝根華：是的，從目前來看，三電合一未來可能會朝著這個趨勢發展。對於器件廠商而言，變化應該不會很大，不會存在太高的技術門檻。
一維新能源汪國軍：物理集成必須具備兩個能力，OBC設計和DC設計能力。 目前同時掌握這兩種設計能力企業並不多，做集成方案的企業較少，大部分做集成方案的企業都是一些主流企業和頭部廠商，小企業並不具備這種能力。 從技術層面來說，集成後期可能會帶來一些事先無法預測的問題。在集成的同等情況下，既要做到高功率密度，又要考慮到散熱結構，本身就是一個難題。
集成化對變壓器的要求也會更高，集成化後，集成化的產品大部分情況下體積偏小，工作頻率更高。對於磁集成、新材料材質都提高了要求，要求單個體積下傳輸的功率更大。同時，集成以後，定製化要求會更多。包括磁芯材料的材質、形狀，甚至還有非標產品的存在，這也是目前我們在集成方面遇到的瓶頸。
奧蒂電控吳建俠：三電現在基本以LLC拓撲為主，MOS大部分用的是650V，PFC部分有一顆碳化硅二極管。
法雷奧動力總成陳銘：在軟件層面上，會對整車VCU(整車控制器)寬通訊加密。對於三電來說，也要確保傳輸信號，電子元器件要考慮到失效問題，一些硬件，也會對器件的性能、體積等提出相應的要求
青島雲路王世偉：模塊廠家在給不同的汽車廠家供貨時，由於整車廠家的安裝尺寸各異，使得模塊廠家同樣一個6.6KW功率段的產品，需要針對不同整車廠商設計不同的方案。於此同時，由於尺寸的不同，也會導致器件廠商要在滿足同樣電氣性能的前提下，也符合安裝尺寸規則。因為現階段新能源汽車產量相比燃油車而言，在需求量上較為有限，所以，小批量的這種生產需求和變動讓企業生產起來就顯得有點困難了。
目前我們主要合作的OBC、DC/DC廠家是欣銳和富特，與匯川和麥格米特也有合作。對於OBC和DC/DC來講，基本參數主要無非是輸入電壓、輸電電流、拓撲結構、輸出範圍、頻率等。我認為最好還是得有一些尺寸範圍要求，比如說OBC、DC/DC內部模塊設計，給磁性器件所預留的空間有多大，有無新的變動或改進，這些情況提前溝通和了解的話，會使得一些方案在進行時會更加快速。
我們實際上也都清楚，不同汽車品牌、不同車型，給OBC、DC/DC模塊預留空間都不盡相同，所以很難實現統一化，其實器件廠商、模塊廠商都希望可以實現統一標準化。如果業界或國家機構，有統一標準的方案，對於模塊廠家、器件廠商都會會方便很多。
杭州富特周朝順：是的，這種標準不統一的問題每個從業企業都會遇到，現行條件下只能按行業下游廠商的要求去做。
麥捷楊文彬：目前的供應商採購平臺非常零散。如果集中化發展，那麼這種競爭力相對來說會提高提升很多。到最後形成，不管是器件還是部件，都是按標準化來規劃，大家的競爭力相應的也會得到提升。
不管是哪一個汽車廠商，他們所推出的不管是驅動電源還是OBC模塊，都是各自為政，相互之間不兼容。照目前的現狀，各大廠商所做出的問題有所不同。如果大家能夠統一標準化，才能體現出各自的優秀。
此外，按標準化的模式進行生產，也可以減少供需的矛盾。沒有規劃的定製化造成了很多生產呆料，也不利於降低成本。
斯比特劉春宣：6.6KW和3.3KW我們都在做，我們的市場佔有率還挺高的，我們供給OBC廠商，可能每次提出的要求都不一樣，主要也是源於他們供給不同的車企、車型。到我們這裡反應出來的問題就是對器件的體積、效率、溫度實際都不一樣，所以我們目前做的基本都是定製件，這樣帶來直接的影響就是成本比較高。
銘普徐月朗：標準化也是我們一個關注重點，希望未來可以推動這一技術方向的發展，因為標準化可以減少開模的成本。
一維新能源汪國軍：在大部分的情況下，廠商定製化開模，也將導致成本增加，未來更換供應商的難度也將進一步加大。 目前很多企業還是借用原有的方案，我們也希望有新的方案能幫助解決這個瓶頸。 目前企業生產很多都是靠產品總量，實際定製化的產品需求量有限，定製化只能影響整個產業，如果大家同步往這個方向走，才能促進產品通用化發展。
青島雲路王世偉：受整機廠商生產變動影響，有些訂單沒有明顯的規律性和計劃性，模塊廠家在接到整車廠家需求後緊急向器件廠商下達訂單。但也會出現訂單剛下不久，訂單又改了，這就給雙方都帶來極大的不便，此前與國內一些車載OBC、DC/DC廠家配合時，便偶爾會出現這種問題，導致庫存積壓，也會影響我們器件廠商後期繼續採購原材料、交貨等一系列問題。
康燦新能源謝根華：這種問題是新能源汽車產業上下游比較常見的問題，目前無法避免，這是這個行業亂象。汽車電源廠家也是受整車廠商指令向器件廠商發出供貨需求。因為實際訂單量少，又是長期合作比較好的客戶，客戶提出來，器件廠商也不得不盡量滿足其要求，所以比較棘手。
奧蒂電控吳建俠：希望未來儘量做到平臺化，根據不同的客戶只需要變動外殼即可。
法雷奧動力總成陳銘：不同OEM，會有不同的平臺，它會有不同的標準，肯定不可能這麼快實現統一標準，但是統一會是未來行業要去踐行的方向，只是不會這麼快實現。
杭州鐵城張總監：目前所需要的磁芯都是按產品的需求去設計，每家的設計都存在差異性。並不是簡單地去看單個產品，而是要看產品的實際需求。目前的需求的話希望在磁集成、功率密度方面有所改進，相關的廠家能夠協助我們進行設計。國內哪些材質更適合大功率密度、高集成化的發展?
邁斯寶研發部李經理：我們也是比較關注如何提升磁性元器件的功率密度，磁集成方面再完善，來滿足我們車規產品的需求。
麥捷楊文彬：磁集成可以通過在仿真設計時期，將電感和電子變壓器集中設計在一起，不但能降低空間利用還能提高器件功率密度，最高可達到1兆。
田村(中國)聶應發：據我瞭解，未來還是希望有更多體積小、性價比高的磁性器件出現。且隨著GaN功率半導體頻率提高，下游汽車及相關汽車電源模組廠商更需要高頻、低損磁材和FIW高壓三層絕緣電線來應對。
大忠總工文成波：現在用於OBC、DC/DC的汽車級磁性器件的環境溫度要求有哪些?
英威騰孫松：我們主要對於磁性器件的絕緣等級有要求，現在汽車用的絕緣材料基本都是採用三層絕緣線。
麥捷楊文彬：一個是工作溫度，另一個是焊接溫度。工作溫度一般都不會太高，分為幾個等級，低溫等級範圍-40度到-55度，高溫等級範圍為120-135度。焊接類型常用的有迴流焊和波焊，迴流焊溫度耐溫要求比較高。波焊耐溫要求較低，抗溫度等級為120度，而回流焊能達到180度的抗溫等級。
奧蒂電控吳建俠：工作溫度一般在110度左右，其它的沒什麼要求。
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