（文/程文智）一般來說，插電混合動力汽車（PHEV）、純電動汽車（BEV），及燃料電池汽車（FCEV）等新能源汽車基本都會需要一個車載充電機（OBC）來給高電壓的電池組進行充電。

車載充電機，顧名思義，是指安裝在汽車上的充電機，并配備氣體或液體冷卻裝置，應對不同功率水平下的熱管理。OBC可以接受單相或三相電源，并提供3.3kW、6.6kW、22kW等多個充電功率等級。由于所有電池都需要直流電流進行充電，因此，OBC的核心功能是整流電源輸入，并將其轉換為適合電池組的電壓和電流水平，電壓可能是400V，或者是越來越多的800V。

雖然許多的OBC產品目前都是單向傳輸（從電網到汽車），但現在也出現了雙向傳輸的趨勢，使得純電動汽車既能從電網獲取電能，也具有向電網反饋電能的能力。也就是說，雙向OBC既可以用電網對電動汽車充電，也可以通過電動汽車給外部接口放電，作為應急或者V2G電網功率調節使用。

OBC的主要參數有輸入電壓范圍、輸出電壓范圍、充電功率和變換效率。

車載充電機市場規模

當前，全球新能源汽車市場正處于快速發展階段，根據公開數據顯示，2021年，全球新能源汽車銷量達到了644.2萬輛，相比于2020年的310.5萬輛，同比增長了107.47%；2022年，全球新能源汽車銷量達到了1007.33萬輛，比2021年同比增長56.37%。這其中，中國、歐洲和美國是主要的發展力量。

比如，根據中汽協的數據，我國2021年，新能源汽車產量達到了352.1萬輛，同比增長157.57%；2022年，銷量688.7萬輛，同比增長了95.6%，增速大幅超出全球增長水平。業界普遍預計今年能超過900萬輛。

我國乃至全球龐大的汽車市場規模，為新能源汽車提供了廣闊的發展空間。2022年我國和全球的汽車市場規模分別為2686.4萬輛和7849.7萬輛，而目前新能源汽車的市場滲透率整體水平仍然較低，未來發展潛力巨大。

而OBC是新能源汽車不可或缺的核心零部件，其裝機量隨著新能源汽車的產銷量的快速增長，市場規模也在不斷擴大。

隨著新能源汽車產銷量的增長，OBC出貨量大幅提升。根據NE時代的統計，2021年的OBC在乘用車上的裝機量為288.7萬套，2022年是512.87萬套，同比增長77.6%。目前國內車載充電機的主流功率為3.3kW和6.6kW，不過國外很多采用了高功率充電機，比如特斯拉采用的是20kW。

一般來說，每輛新能源乘用車會配置一套車載充電機和一套車載DC/DC變換器；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。根據富特科技的招股書數據，考慮到行業高功率、集成化的趨勢，假設OBC的平均價格為2500元，則2021年OBC的市場規模約為72.2億元，2022年為128.2億元，預計今年可達225億元。

OBC市場格局分析

目前，我國新能源汽車OBC行業的供應商分為兩類：一類是獨立的第三方供應商，包括威邁斯、臺達電子、英博爾、富特科技、欣銳科技、匯川技術等，他們具備自研OBC產品的能力，有技術積累和渠道優勢，專注于OBC產品的開發，國內造車新勢力的崛起，為獨立的第三方核心零部件供應商提供了良好的發展機遇；另一類是新能源汽車整車廠孵化產生的廠商，或者就是新能源汽車整車廠自己，比如比亞迪的弗迪動力，特斯拉等等，它們與整車廠配套關系穩定，粘性較強，占據穩定的市場份額。

從2022年的裝機量來看，弗迪動力以1,469,872套居首，市場份額達到了28.7%，其次為威邁斯的1,048,156套，它是第三方首家年度破百萬配套量的企業，同比增長了73.8%，市場份額為20.4%；接下來是特斯拉，出貨量為441,651套，同比增長了41.7%，市場份額為8.6%；緊隨其后的是英博爾、富特科技，及欣銳科技，市場份額分別為8.6%、8.5%和5.9%。

裝機量前5家企業占比達到了74.8%，前10家的占比為93.6%；其中第三方供應商占比為56.3%。

跟據NE時代統計的2020年到2023年Q1的數據，從市場競爭格局來看，OBC市場不僅玩家在縮減，而且市場向前三強的集中度更高。參與企業方面，國內新能源汽車市場共計39家OBC企業實現了裝車配套，相較2022年同期的45家，減少了6家。

市場份額方面，集中度越來越高，市場份額在向前三名集中。排名前三的OBC企業為弗迪動力、威邁斯和特斯拉，裝機量越來越高。2020年TOP3的市場份額為43.2%，2021年為48.6，到2022年已經到了57.7%。

從OBC供應產品來看，輸出功率方面，6.6kW和3.3kW仍舊是供應的主流產品。弗迪動力、長安新能源、華為數字能源、英搏爾皆在積極推動集成OBC的多合一電驅總成。

格局上看，OBC市場，以第三方供應商為主，由于其價格、部件性質，以及技術要求，未來應該也是以第三方供應為主。因為，一是對于大部分整車企業來說，自行研發OBC等零部件受限于技術壁壘、規模效益等因素，不具備可行性和必要性；二是整車孵化的零部件企業由于技術保密、同業競爭等因素，難以進入其他整車企業；三是對于特斯拉、比亞迪等頭部新能源汽車整車企業，其出于保障供應鏈穩定的角度，也會向獨立廠商開放部分零部件市場。

2022年，英博爾量產了集成OBC的六合一產品；富特科技上市成功，其客戶既有傳統車企比如廣汽，也包含新勢力比如蔚來，小鵬等；欣銳科技的比亞迪和極氪配套占比大，最近在升級擴建產線，看來業務不錯；鐵城科技除了A00，也配套了多家A,B級車型，上汽通用五菱的占比高；科世達的主力客戶是大眾和奧迪，出口業務開展得不粗錯；華為數字能源開始多點開花；力華集團配套宏光mini，主供長安和五菱；

富特科技已經成為了廣汽集團、蔚來汽車、長城汽車、易捷特（雷諾東風合資）等主要或獨家供應商。而且還取得了雷諾汽車、日產汽車、小鵬汽車、小米汽車、長安汽車、比亞迪等國內外新客戶的項目定點。

OBC產業鏈情況

車載充電機由輸入端口、控制單元、功率單元、低壓輔助單元和輸出接口組成。其內部有兩大部分，充電機控制主板和電源部分（主回路）。

充電機控制主板，主要是對電源部分進行控制、監測、計量、計算、修正、保護，以及與外界網絡通信等功能，是車載充電機的“中樞大腦”。

電源部分：主要的作用是將220V交流電轉化為與電池組相匹配的高壓直流電，電源部分又分為兩個主要功率級，即功率因素校正（PFC）和DC-DC轉換器。

實際上可將PFC看作是AC/DC，它的作用是保持輸入電流和電壓之間的相位關系，最大限度地減少線路/電網電流的總諧波失真（THD），這有助于減少無功功率，提高整體能效。

DCDC轉換器是從PFC獲得DC輸出，并將其轉換為電池充電所需的電平。轉換器的輸出電壓和電流基于電池的整體健康狀態和充電狀態隨時間變化。

大多數單向的OBC使用LLC或移相全橋（PSFB）拓撲結構。對于雙向設計，CLLLC或雙有源橋（DAB）架構比較常見，而且越來越受歡迎。碳化硅（SiC）MOSFET被越來越多地使用，因為它們的開關損耗更低、開關速度更快和工作溫度更高。

單向OBC的次級端整流可以是無源的（使用二極管）或同步的，后者使用功率開關以獲得更好的能效。在雙向OBC中，二次整流將需要一個支持CLLC的全橋，或一個雙有源橋的后半部分。在所有情況下，使用碳化硅器件（二極管和開關）將提高能效并提供穩定可靠性。然而，在一些成本優化的OBC設計中，仍然使用超級結MOSFET，這取決于電平、電壓和可接受的能效。

根據TI的這個架構框圖，以及一個OBC的實物拆解圖，我們可以看到OBC用到的電子元器件以功率器件為主，比如超結MOSFET、IGBT、汽車功率模塊（APM）、SiC二極管，SiCMOSFET、門極驅動器、穩壓電源、MCU、高頻電感、高頻電容、高頻變壓器、隔離器、各種接口、車載網絡等等。

OBC一般有4個接口，分別是
AC輸入端：連接從交流充電插座進來的連接器；
DC輸出端：充電機與電池連接端口
低壓控制接口：OBC與BMS和外部連接的低壓接口，通常為12V；
液冷輸入和輸出流到接口：冷卻液流入和流出接口。

發展趨勢

從OBC的發展情況來看，未來主要有以下一個發展趨勢。

一是集成化。其實現在單一的OBC產品已經越來越少，更多的廠商將OBC，與后面的DCDC，以及電機控制集成在一起了。汽車廠商可能會將整個動力總成與電池的Pack集成在一起，形成智能化的底盤，甚至把底盤控制都集成在一起，這種解決方案被稱為“滑板”。據說，這種解決方案已經開始在一些商用車上面，尤其是卡車類電動汽車上開始做商業化了。這么做的好處，一是可以最大限度減少體積；二是在安全性方面，因為減少了走線，整車的安全性也更高；三是降低了成本，因為它減少了被動器件、濾波器、保護器件，以及線束等的使用；四是可以降低整車的重量，增大續航里程。

二是高功率化。目前，新能源乘用車大多配套3.3KW、6.6KW車載充電機，但隨著消費者對新能源汽車續航里程要求的不斷提升及電池容量的不斷擴大，3.3KW、6.6KW車載充電機已逐漸不能滿足市場要求，尤其是在搭載800V高壓平臺系統車型不斷推出下，車載充電機將逐步向22KW等高壓大功率方向發展。

功率密度持續的提升，針對每一個零部件，大家都在想辦法提高功率密度，而提高功率密度的核心還是要把體積做小，這樣才有利于做集成。目前的一個趨勢就是很多電動汽車的電壓平臺開始從400V往800V轉換，海外的高端乘用車基本都在走800V路線，國內的小鵬、比亞迪等發布了800V的車型和充電樁。未來不光是新能源車，充電樁系統也會發生非常大的變化，現在歐洲的充電樁的標準基本都切換了，充電電壓要支持到1000V。國內現在還沒有這種強制的標準，但是如果現在再去做新的充電樁，還是只做到400V的充電，那就意味著未來有些車型支持不了充電，對于這些充電樁廠商的運營會帶來非常大的麻煩，因此，未來充電樁會很快切換到800V的平臺。

在材料方面，使用傳統硅基功率半導體作為核心功率器件的OBC在效率和功率密度上已經達到瓶頸，繼續使用硅基半導體已無法較大幅度提升OBC的效率和功率密度，而碳化硅功率器件，在導通電阻、阻斷電壓和結電容方面，明顯優于傳統硅基功率半導體，在OBC上使用碳化硅功率器件對于提升OBC的效率和功率密度有較大幫助，未來，SiC器件的使用量會越來越多。

三是去OBC化，也有的廠商提出將OBC拿出來，集成到充電樁中，或者單獨做一個充電機，就跟手機充電頭一樣。