01概述

新能源汽车DC/DC变换器概念

新能源汽车DC/DC变换器是电压变换装置，可以将动力电池高电压转换为恒定低电压给全车电气设备供电，又可以给低压蓄电池充电；其输入和输出电压等级均是12V的倍数；其有规范化的型号命名规则。

DC/DC变换器在新能源汽车电气系统中的位置

DC/DC变换器一端连接动力电池，另一端连接低压蓄电池；其一方面将动力电池高压（~V/48V）转换成低压对低压蓄电池进行充电，另一方面给整车低压电气设备供电，其作用类似于燃油汽车发电机。

DC/DC变换器构成及工作原理

DC/DC变换器由控制芯片、电感线圈、晶闸管、三极管以及不同型号的电容器等构成；DC/DC变换器在工作过程中首先将高电压进行直流变交流的逆变，然后再通过整流将交流电变为低压直流电。

新能源汽车DC/DC变换器类型

DC/DC变换器分非隔离DC/DC变换器和隔离DC/DC变换器，根据所用功率开关管数量又分为单管、双管和四管三类；隔离型DC/DC变换器通过变压器实现隔离，对新能源汽车的车载安全更加有益。

隔离型双向DC/DC变换器拓扑结构

双向DC/DC变换器一般由双向DC/AC模块、高频变压器和双向AC/DC模块组成，其采用的拓扑结构一般包括半桥、全桥、推挽等，其中半桥结构较常见，全桥结构原理上分析结构较完美。

单向与双向DC/DC变换器的概念

单向DC/DC变换器可实现电流单向流动，双向DC/DC变换器在单向DC/DC变换器的基础上改造，通过不同的控制信号实现功率的双向流动。

DC/DC变换器产业链

DC/DC变换器上游包括控制芯片、电感线圈、电容器和功率半导体等，其中铁氧体磁芯、Si和SiC等为上游元件的重要原材料，下游主要应用在新能源汽车、地铁、计算机和工业仪表等领域。

02技术及发展趋势分析

新能源汽车DC/DC变换器技术指标

新能源汽车DC/DC变换器的技术指标包括功率等级、效率、容积重量功率密度、散热方式和成本等；其中效率是非常重要的指标，它可决定DC/DC变换器的散热方式。

新能源汽车DC/DC变换器设计难点

对于安全性要求较高的新能源汽车来说，隔离型DC/DC变换器的设计非常重要，设计难点包括热设计、保护功能设计、EMC设计、效率及可制造性设计等方面。

新能源汽车DC/DC变换器的硬件挑战

新能源汽车DC/DC变换器硬件挑战包括变压器国内供应商较少，原材料供应不够稳定，MOSFET元件市场供需紧张，成本较高。

新能源汽车DC/DC变换器的未来发展趋势

新能源汽车DC/DC变换器将向着大功率、双向、多合一集成、SiC材料、小尺寸的方向快速发展。

SiC材料的应用将提升DC/DC变换器的整体性能

SiC作为第三代半导体材料，相比Si和GaAs具备高禁带宽度、高热导率、高击穿场强等优势；SiC在新能源汽车DC/DC变换器上的应用将提升该器件的整体性能，包括降低损耗、缩小体积和提升开关频率等。

03在新能源汽车上的应用

新能源汽车DC/DC变换器的常用类型

新能源汽车DC/DC变换器有降压型变换器、稳压型变换器和升压型变换器；降压变换器几乎所有新能源汽车都会应用，稳压器主要用在Start-Stop系统，升压器个别整车企业会应用，主要集成在逆变器里。

降压型DC/DC变换器在新能源汽车中的功能

降压型DC/DC变换器将动力电池输出的高压电转换成低压电，给低压电气设备供电，同时给低压蓄电池充电；当车辆启动时，低压蓄电池为低压电气设备供电，当行驶时，DC/DC变换器为低压电气设备供电。

DC/DC变换器在纯电动汽车中的应用

纯电动汽车中的DC/DC变换器应用主要包括对低压蓄电池充电，低压电气设备供电，减速或制动时的能量回收及提供驱动电机所需要电压等。

双向DC/DC变换器在混合动力汽车中的应用

当混合动力汽车启动/极低车速时，DC/DC变换器将动力电池电压转换成电动机所需要的电压驱动电动机；当正常行驶时，DC/DC变换器可将发动机发出的电能通过电压转换输入给动力电池，完成充电过程。

当混合动力汽车爬坡/加速时，DC/DC变换器将动力电池电压转换成电动机所需要的电压驱动电动机；当制动/减速时，DC/DC变换器完成能量回收过程；当停车且动力电池电量不合理时，完成动力电池充电过程。

双向DC/DC变换器在新能源汽车复合电源中的应用

双向DC/DC变换器与超级电容串联，车辆加速时，DC/DC变换器将超级电容提供的额外大电流传递给逆变器，减速制动时，DC/DC变换器将电机回馈的能量传递给超级电容，使能量储存在超级电容中。

Backup:双向DC/DC变换器在新能源汽车复合电源中的连接方式

双向DC/DC变换器在新能源汽车复合电源系统中存在三种连接方式，其中，与超级电容串联再与动力电池并联的连接方式较适合新能源汽车辅助储能系统。

04国内典型企业及产品

新能源汽车DC/DC变换器国内典型企业——铁城科技

铁城科技专注于新能源汽车领域的电动汽车DC/DC变换器及车载充电机等重要零部件的研发、生产、销售和服务，是车载电源解决专家；铁城科技的DC/DC变换器最优产品功率输出2kW，输入电压范围~V，效率在95%以上，长宽高尺寸为mm*mm*70mm；DC/DC+OBC二合一产品可实现功率输出1.5kW+6.6kW；铁城科技DC/DC+OBC+PDU三合一集成最优产品输出功率1.5kW（DC/DC）+6.6kW（OBC），输入电压范围~V，满载效率DC/DC为95%以上，OBC为93%以上，长宽高尺寸为mm*mm*95mm。

新能源汽车DC/DC变换器国内典型企业——英威腾

英威腾专注于工业自动化和能源电力两大领域，新能源汽车领域产品包括电机控制器、DC/DC变换器等，应用于新能源客车、乘用车和物流车等领域；DC/DC变换器自然冷却方式的产品输出功率最高实现2kW；英威腾DC/DC变换器风冷型输出功率最高实现3kW，水冷型最高实现2.5kW；已推出DC/DC变换器、高压电盒和OBC的多合一集成方案，输出功率DC/DC最高可实现1.5kW，OBC最高可实现6.6kW。

新能源汽车DC/DC变换器国内典型企业——欣锐科技

欣锐科技主要技术集中在DC/DC变换器和车载充电机，DC/DC变换器核心优势包括转换效率96%以上、单向/双向转换等，主要合作伙伴包括北汽新能源、江淮汽车、长安汽车等；欣锐科技DC/DC变换器产品输入电压范围30~V，输出12V/24V/48V，功率范围为0.8~6kW，转换效率可达96%以上；已推出DC/DC+OBC集成方案。

新能源汽车DC/DC变换器国内典型企业——合肥华耀

合肥华耀成立于年，专注于电源类产品的研发生产和销售，目前已成功开发了车载DC/DC变换器、车载充电机、LED车载显示屏等，并获取相关专利授权20项。合肥华耀车载DC/DC变换器最优产品输出功率3kW，宽输入电压~V，转换效率最高可达97%，目前还未推出与其他产品的集成方案。

新能源汽车DC/DC变换器国内典型企业——麦格米特

麦格米特从事电气自动化领域软硬件和系统解决方案的研发、生产、销售与服务；目前DC/DC变换器模块输入电压范围~V，转换效率高于95%，额定功率3.kW，同时提供三合一集成方案。

报告节选：

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