別讓你的充電樁輸在“最后一圈”！

在新能源汽車和汽車電子應用領域，碳化硅和氮化鎵近年來被認為是“明星”，而新基建政策使充電站成為今年的熱搜“網紅”。大功率、高頻開關電源在新能源汽車“快充”應用中備受關注。然而，據了解，充電模塊中同樣重要的磁性部件，尤其是變壓器的創新已經落后。電源工程師都知道，電源設計總是需要在板級和系統級約束（如體積、效率/散熱和EMI）之間取得平衡。變壓器在充電器內部占據相當大的空間，其體積取決于開關管的開關頻率。通過引入具有更高開關頻率的SiC和GaN功率晶體管，充電站的變壓器可以更小、更容易設計，并輸出更高的功率。然而，在大功率應用中，由于高頻損耗和散熱問題，傳統變壓器的結構難以提高工作頻率，導致功率和頻率之間存在障礙。為了提高充電樁的速度，現有的快速充電樁只能并聯使用多個變壓器。這不僅需要增加相應的支撐部件，而且因為頻率和功率越高，損耗越大。為了應對散熱管理和多變壓器組裝，充電站不可避免地會更大。在占據了一條好賽道并贏得了起跑后，你的充電站仍然有可能在“最后一圈”失利。本文將簡要介紹新能源充電站的行業和技術現狀，并通過一些充電站和車載充電的電源模塊設計案例，介紹村田創新的變壓器技術如何幫助您引領新能源汽車市場。在新基建布局下，直流快充“首當其沖”的是被戲稱為“過氣明星”的新能源汽車充電樁。自2009年開始建設新的充電站以來，國內充電基礎設施已累計超過100萬個。然而，電動汽車/混合動力汽車的市場和技術落后；此外，布局不合理，投資成本高，回收期長，盈利模式單一，互聯網經濟期望值高，但始終難以“閉環”。在各種因素的影響下，有報道稱充電站的實際使用率僅為15%。充電樁行業之所以再次火爆，是因為在2020年，國家布局了新的基礎設施，其中明確包括“推廣新能源汽車和建設充電樁”。與十年前相比，新的基礎設施賦予了充電站“新”的意義，充電站再次站在了浪尖。首先，過去十年來國內互聯網商業模式的快速發展無疑創造了一些可能對新基建投資充電樁有用的商業模式。據了解，現有百萬充電設施的硬件已經基本連接，未來的一個發展方向是實現數據共享。也就是說，新基建下的充電樁行業不僅擴大了規模，還被賦予了智能化概念和O2O市場潛力；此外，以充電為主題（甚至以“免費”充電為噱頭）的商業中心模式在國內外廣受歡迎，在“土地”和“停車位”稀缺的城市賦予了充電站新的“游戲性”。其次，近年來，新能源汽車的市場和技術都取得了重大突破。2018年之前，中國大多數新能源汽車的續航里程不超過200公里，而目前市場上新能源乘用車的電池容量至少為400公里；電動/混合動力汽車的電池制造能力也在迅速擴大，導致電池成本大幅下降；

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