五年翻三倍！電動汽車引爆300億元車載充電機（OBC）裝機需求

2022-10-27 來源：芯八哥

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電動化進程加速帶動車載充電機（OBC）裝機量快速提升

在政策大力支持及技術不斷進步等因素影響下，中國新能源汽車供需兩旺，電動化進程持續加速，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）

車載充電機（OBC，On-board Charger）是指固定安裝在新能源汽車上的充電機，具有為新能源汽車動力電池提供安全、自動充滿電的能力。充電機依據電池管理系統（BMS）提供的數據，能動態調節充電電流或電壓參數，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原汽車需要搭載車載充電機。

圖片來源：控安汽車

在新能源汽車行業中，除極個別情況，每輛新能源乘用車均需配置一套OBC（車載充電機）。隨著新能源汽車產銷量的增長，OBC出貨量大幅提升。2022年上半年OBC裝機量為208.3萬套，同比增長1.1倍。

威邁斯車載充電機（OBC）

圖片來源：威邁斯官網

300億市場規模，五年翻三倍

國內車載充電機屬于定制化產品，價格與產品功率、集成度呈正相關，通常在2000~5000元/臺之間。考慮到行業高功率、集成化的發展趨勢，保守假設車載充電機平均價值量穩定在2500元，根據中汽協的預測數據，2022年中國新能源汽車銷量為500萬輛，則2022新能源汽車OBC市場規模約為125億元，到2026年達到300億元，市場潛力較大。

新能源汽車OBC市場規模（億元）

數據來源：芯八哥整理

國產廠商占據主導地位，第三方供應商崛起

目前，我國新能源汽OBC行業競爭企業主要可分為兩類：一類為以比亞迪、特斯拉為代表的整車制造商，此類整車廠由于從事新能源汽車業務較早，在早期缺乏第三方供應商的行業背景下，形成了垂直一體化的供應鏈模式。另一類為以威邁斯、英搏爾為代表的第三方供應商，具備自研OBC產品能力、有技術積累與渠道優勢，專注于OBC產品的開發，可為主機廠直接供應。

2022H1 國內 OBC 市場 CR3 合計占比過半

數據來源：NE時代

NE 時代數據，2022年上半年除比亞迪（弗迪動力）、特斯拉具備自供能力外，其他整車廠均選擇第三方供應商為其供應車載充電機產品。第三方供應商中，威邁斯、英搏爾、富特科技、欣銳科技排名靠前，威邁斯出貨量超過 40 萬套，英搏爾出貨量也超過 20 萬套，較 2021年上半年出貨水平大幅度提升。

2022H1 弗迪動力、威邁斯 OBC 出貨較多（萬套）

數據來源：NE時代

從技術參數來看，輸出功率6.6kW的車載充電機已成國內主流趨勢，同時各企業研發出二合一、三合一集成方案，目前最優的二合一方案為6.6kW OBC +1.5kW DC/DC，三合一為6.6kW OBC+2kW DC/DC+PDU。

國內主流廠商車載充電機基本技術參數

資料來源：控安汽車

車載充電機（OBC）帶來半導體元器件市場機會

OBC 的電路結構由功率因數校正器 Power Factor Correction（PFC）和直流-直流轉換器（DC-DC）兩大部分組成。交流電先通過 PFC，利用整流器和功率校正進行處理，轉化為直流電，同時最大程度提高實際輸電效率，減小熱負載。通過 PFC處理后的電流經過 DC-DC 進行輸出電壓和電池的充電電流的調整，最終實現在車端的交-直充電。

OBC 的結構示意圖

資料來源：意法半導體，羅姆

二極管和 IGBT、 MOSFET 等功率半導體是 OBC 實現直-交變換的關鍵器件。在 OBC中，根據交流電源輸入、輸出功率、能效和成本目標等要求，電路設計各不相同。以英飛凌的方案為例，PFC 電能轉換部分包括作為開關的 IGBT 或 MOSFET（2個）及肖特基二極管 SBD（6個）。當需要實現雙向充電功能時，IGBT 增加一組，共四個以實現雙向變換，整流部分的二極管換為 MOSFET（2個）。在 DC-DC 部分，需將來自 PFC 的高壓直流轉換為適當的電壓用于充電，包括 MOSFET（4個）及 SBD（4個）。上述硅基器件均可根據應用需求替換為碳化硅器件。

OBC 的電路實現

資料來源：英飛凌

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 性能優勢不明顯且價格比同規格硅基產品高 3-5 倍。然而，隨著對充電時間縮短和動力電池電壓提升，OBC逐步向三相輸入（11kW、22kW）演進，此時 SiC MOSFET 與硅基超結 MOSFET 相比，在所有負載條件下平均總損耗是硅基方案的三分之一，且轉換效率更高，性能優勢明顯。

車載充電機（OBC）帶來的元器件機會