氢燃料电池车车规级一体成型电感的需求趋势

氢燃料电池车是以氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动车辆，具有清洁安全，续航里程长，燃料补给快等特点，各国都在积极布局发展氢燃料汽车。

2022年3月，国家发改委，国家能源总局联合发布《氢能源产业发展中长期规划（2021-2035）》，明确了氢能源的战略地位和低碳发展方向。中国汽车工程学会编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中预测，2025年，我国氢燃料电池车的保有量为10万辆，2035年氢能源电池车保有量有望达到100万辆。

▲ 图1 2020年-2035年中国氢能源汽车保有量预测
（数据来源：中国汽车工业协会、中国汽车工程学会）

中国作为全球最大的制氢国，年制氢量已达3300万吨，大力发展氢燃料汽车已成为国家重要战略。在国家政策的大力推动下，上汽大通、长安、长城、红旗、东风等厂商都相继研发和生产氢燃料电动车。其中上汽大通在2020年9月推出并上市了自主研发的氢能源电动车。2022年北京冬奥会，已有超过1000辆的氢能源汽车投入赛事的运营。

01-氢燃料电池车特点及电感应用
氢燃料电池车具有高功率和高能量密度、无污染、零排放、无噪声、高效率、续航快等特点，满足重载需求，能在低温环境下启动，适合作为大巴车、重卡和货车等商用车。另外，氢燃料来源广，可通过风能、太阳能和核能等分解水获得。然而，氢燃料电池车相比传统的燃油车，零部件多且布局复杂，如何避免系统中的各部件互不干扰是一大挑战。

那么，作为氢燃料电池车电源系统重要的元件，什么样的功率电感才能满足氢燃料电池车的要求呢？

在氢燃料电动车中，电感主要应用在DC/DC转换器、各系统通讯节点、汽车主控单元、电机控制器、BMS电池管理系统等部件中（见图2框图蓝色标注）。随着氢能源汽车的功能越来越多，系统越来越复杂，集成度越来越高，电感也朝着效率高、体积小、噪音低的方向发展。

▲ 图2 科达嘉车规级电感在氢能源汽车中的应用图

针对氢能源车身电源系统12V-48VDC-DC 转换器，科达嘉车规级超级大电流电感VSRU系列具有大功率、低温升等特点，能使损耗降至最低，满足12V-48V DC-DC 转换器应用需求。除了标准型号，科达嘉还可根据客户需求定制其它尺寸的车规级大电流电感。

针对BMS电池管理系统，科达嘉车规级一体成型电感VSAB1365、VSAB1770系列、VSBX1809以及大电流电感VSRU系列均有多个产品型号满足对电感性能及尺寸的需求。其中，VSAB车规级一体成型电感具有低损耗、高效率、应用频率宽、抗电磁干扰能力强等特点。

针对电机驱动，科达嘉车规级一体成型电感VSAB1770、VSBX1809、VCRHS128/1210等系列可满足电机控制器对大功率、高功率密度的需求，并可根据用户需求定制开发磁棒电感。

02-氢燃料电池车电感需求趋势

1.氢燃料电池车电驱系统需要高功率密度、低损耗功率电感

为适应不同车型的搭载需求，节约系统成本和安装空间，汽车电驱动系统集成化趋势越来越明显。电驱动三合一，甚至多合一的电驱平台成为新能源车的发展趋势。相应的，汽车电子动力总成集成化、控制模块集成化、系统软件集成化对功率电感产品的功率密度、尺寸、损耗、耐压性等也提出了更高的技术要求。如，要求更高功率密度，更小尺寸，抗干扰能力强，耐大电流和耐高压的电感产品。

2、氢燃料电池车所需电感需具备强抗电磁干扰能力

氢燃料电池车中应用了高压和大电流的大功率电子变换装置和驱动电机，车上电子电气设备繁多，系统中的DC/AC, DC/DC转换器，IGBT功率管的高速切换会引起高速变化的电压和电流以及浪涌电流和尖峰电压，造成辐射干扰；另外，电感电流容易发生高频振荡，系统内控制单元内部的时钟晶振频率会产生高频噪声，这些因素会产生电磁干扰，这种电磁干扰处理不好会严重影响整车控制器与CAN通信，导致CAN通讯频繁报错，无法正常通讯。用于氢燃料电池车的电感产品需具备优异的抗电磁干扰能力。

03-科达嘉最新推出用于氢燃料电池车的新一代扁平线超级大电流电感

科达嘉深入研究氢能源汽车对电感产品的技术需求，推出车规级超级大电流电感VPEH系列，并已成功与氢燃料车厂合作，应用在氢燃料电池汽车车载控制器中。

VPEH系列是基于科达嘉CPEX超级大电流电感全新升级的车规级电感。产品采用科达嘉自制金属磁粉芯和扁平线圈设计，磁屏蔽结构，抗电磁干扰能力强。紧凑型高功率密度的结构设计，大大节省了PCB安装的面积。VPEH系列车规级超级大电流电感产品采用高磁通磁芯材质，具备优异的直流偏置能力和低的AC损耗，产品适合应用在高纹波电流和高电压的应用中，VPEH系列耐压高达2600V ac，且电气特性受环境温度的影响非常小，适合氢能源汽车高温、高压、大电流等复杂的应用环境。

VPEH系列电气参数除了标准系列外，也可根据客户特殊需求量身定制，并可提供AEC-Q200测试认证。

科达嘉电子20多年来一直专注功率电感的研发与制造，核心材料自主研制，扁平线超级大电流电感产品技术在全球处于领先地位。功率电感生产厂家科达嘉电子的车规级电感是在通过IATF16949认证的工厂中制造完成。公司拥有CNAS认可的实验室，能按照AEC-Q200无源元件产品验证标准进行测试。

面对氢能源汽车领域电路配置多样化和差异化需求，科达嘉电子与汽车电子研发工程师紧密合作，为客户量身定制各类车规级电感产品。

审核编辑黄宇