汽车零部件电驱动的技术路线上,从IGBT模组到IGBT单管并联,是一次以“轻量化、高效率、低成本”为核心诉求的关键拐点。过去行业普遍采用成熟的IGBT模组方案,而英搏尔凭借“集成芯”产品率先在国内实现了单管并联技术的规模化应用,将系统峰值功率做到160kW的同时,把总成功率密度提升至2.38kW/kg,确立了差异化的技术身位。下一站的技术拐点,则是“集成芯”2.0对碳化硅(SiC)单管的兼容,这被视为进一步提升功率密度与效率的演进方向。

为什么单管并联是技术拐点?

在电驱动系统的发展初期,IGBT模组是主流选择,因为它是成熟产品,供应链稳定、可靠性验证充分。但模组方案的痛点在于体积大、重量高,且成本下降空间有限。单管并联技术则将多个IGBT单管并联使用,能显著提升功率密度、降低系统重量与成本,但难点在于安全可靠性——若均流控制不当,极易出现爆炸冒烟等失效问题,导致客户不敢轻易尝试。

英搏尔之所以能跨过这道门槛,主要依托三项核心技术:动静态均流技术、层叠功率母排技术和电容阵列技术。其中,叠层母排核心底层技术已获得美、日、欧等国家授权,PEBB(电力电子集成)也申请了4项PCT国际发明专利。这些技术积累解决了单管并联的均流与可靠性难题,也构成了后来者难以短期复制的工艺壁垒——即使认证完成,至少也需要3年周期。

集成芯的差异化表现

英搏尔“集成芯”驱动总成是电机、电控、减速器深度集成的产品,采用电机电控一体化设计,而非简单的物理单体拼装。在同等系统峰值功率(160kW)条件下,其电驱最高效率达到93.5%,电驱重量仅67kg,总成功率密度达2.38kW/kg。对比国内同行的驱动三合一产品(功率密度普遍在1.6-1.9kW/kg区间),集成芯在重量与功率密度上具备明显优势,且SOP时间为2020Q4。

这种集成化设计还带来了Z向高度降低、灵活搭载等工程优势,为驱动总成的平台化建设奠定了基础。在电驱动行业“低成本、高可靠性、技术领先”的竞争本质下,单管并联技术路径恰好同时满足了这三项要求。

碳化硅:下一站技术拐点

第三代功率半导体碳化硅(SiC)的应用被视作电驱动未来的发展趋势,它能极大提升电机控制器性能。但SiC模组封装难度更高,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。这意味着,英搏尔在单管并联上的先发优势,将直接转化为碳化硅时代的竞争壁垒。

英搏尔“集成芯”驱动总成2.0版本已开发出兼容碳化硅(SiC)单管的设计方案,电控功率模块支持IGBT单管与碳化硅单管两种选择,同时电机方案升级为扁线电机,功率密度进一步提升至2.45kW/kg。这正是从IGBT单管并联迈向碳化硅时代的衔接点。

常见问题

单管并联技术只有英搏尔能做吗?

在第三方供应商中,英搏尔是国内唯一使用单管并联技术的企业,该技术全球范围内仅有英搏尔和特斯拉具备成熟应用能力。其他企业要切入这一路线,需要经历较长的工艺成熟期和产品定点到量产的过程,安全可靠性验证是最大门槛。

集成芯2.0相比第一代有哪些升级?

集成芯2.0在保持电机电控一体化集成形式的基础上,将电机方案从圆线电机升级为扁线电机,电控功率模块在IGBT单管之外增加了碳化硅单管的兼容方案,总成功率密度从2.38kW/kg提升至2.45kW/kg。

从模组到单管,核心难点是什么?

核心难点在于安全可靠性。IGBT模组是成熟产品,直接可用;而单管并联需要解决均流、散热、功率母排布局等一系列工程问题,处理不当会导致器件失效甚至爆炸冒烟。客户对新技术路线的接受度低,认证周期长(至少3年),这些共同构成了后来者的进入壁垒。

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