电驱动技术路线从IGBT模组走向IGBT单管并联,核心拐点在于功率器件封装形态与系统集成方式的变革。早期行业普遍采用IGBT模组,而英搏尔率先在国内将IGBT单管并联技术成熟应用于“集成芯”动力总成,实现了电机电控一体化,在功率密度、轻量化和成本控制上取得突破,这一路线也构成了行业重要的技术分水岭。

从分立器件到IGBT模组:成熟方案奠定基础

在电驱动系统发展初期,行业普遍采用IGBT模组作为电控功率模块。这一方案技术成熟、可靠性经过充分验证,成为主流动力总成的标准配置。但模组方案在集成度和轻量化方面存在局限,主流动力总成多采用物理单体集成形式,功率密度约为1.86kW/kg,难以满足新能源汽车对零部件轻量化、小体积的持续追求。

IGBT单管并联:集成化与轻量化的关键拐点

英搏尔“集成芯”动力总成采用IGBT单管并联技术路线,将电机、电控和减速器深度集成,实现了电机电控一体化设计。相比传统模组方案,单管并联技术在产品Z向高度、重量和成本上具备优势,功率密度达到2.38kW/kg。这一技术路径全球仅特斯拉和英搏尔掌握,英搏尔是国内唯一使用单管并联技术的三方供应商。

其他企业切入单管技术路线面临较高壁垒。单管并联需要解决动静态均流、层叠功率母排、电容阵列等核心技术难题,且从工艺成熟到产品定点量产周期漫长,即使认证完成至少也需要3年,客户对安全可靠性的顾虑也增加了切换难度。

对比维度主流动力总成英搏尔“集成芯”
集成形式物理单体集成电机电控一体化
电控功率模块IGBT模组IGBT单管
功率密度1.86kW/kg2.38kW/kg

碳化硅单管:下一代技术拐点

碳化硅(SiC)作为第三代功率半导体,将极大提升电机控制器性能,是行业未来发展趋势。但SiC模组封装难度大,只有运用单管并联技术才能发挥其导通电阻小、开关速度快的最优特性。英搏尔“集成芯”2.0版本已开发出兼容碳化硅(SiC)单管的设计方案,功率密度进一步提升至2.45kW/kg,为下一代技术演进做好了储备。

常见问题

IGBT单管并联技术为何难以被其他企业快速复制?

单管并联对安全可靠性要求极高,需要解决均流、母排设计等核心技术问题,且从认证到量产周期漫长,即使认证完成至少也需要3年,构成了较高的行业进入壁垒。

碳化硅单管相比IGBT单管有何优势?

碳化硅作为第三代功率半导体能极大提升电机控制器性能,但需通过单管并联技术才能发挥其最优特性。英搏尔“集成芯”2.0已兼容碳化硅单管方案,可进一步提升功率密度和效率。

集成化是电驱动系统的必然趋势吗?

从主流动力总成的物理单体集成到英搏尔的电机电控一体化,集成化有效降低了体积、重量和成本,契合新能源汽车零部件轻量化、小体积的诉求,是行业演进的重要方向。